Магическо редкоземно съединение: празеодимов оксид

празеодимов оксид,молекулна формулаPr6O11, молекулно тегло 1021.44.

Може да се използва в стъкло, металургия и като добавка за флуоресцентен прах. Празеодимовият оксид е един от важните продукти в светлинатаредкоземни продукти.

Поради своите уникални физични и химични свойства, той е широко използван в области като керамика, стъкло, редкоземни постоянни магнити, редкоземни крекинг катализатори, редкоземни полиращи прахове, шлифовъчни материали и добавки, с обещаващи перспективи.

От 1990 г. производствената технология и оборудването на Китай за празеодимов оксид направиха значителни подобрения и подобрения, с бърз растеж на продукта и производството. Не само може да отговори на вътрешния обем на приложение и изискванията на пазара, но има и значителен износ. Следователно текущата производствена технология на Китай, продуктите и продукцията на празеодимов оксид, както и търсенето за доставка на вътрешни и външни пазари, са сред водещите в същата индустрия в света.

Свойства

Черен прах, плътност 6,88 g/cm3, точка на топене 2042 ℃, точка на кипене 3760 ℃. Неразтворим във вода, разтворим в киселини за образуване на тривалентни соли. Добра проводимост.

 
Синтез

1. Метод на химическо разделяне. Той включва метод на фракционна кристализация, метод на фракционно утаяване и метод на окисление. Първият се отделя въз основа на разликата в кристалната разтворимост на редкоземните нитрати. Разделянето се основава на различните обемни продукти на утаяването на редкоземни сулфатни комплексни соли. Последният се разделя на базата на окислението на тривалентен Pr3+ до четиривалентен Pr4+. Тези три метода не са били прилагани в промишленото производство поради ниската степен на възстановяване на редкоземни метали, сложни процеси, трудни операции, ниска производителност и високи разходи.

2. Метод на разделяне. Включително метод за разделяне на екстракция на комплексообразуване и метод на разделяне на екстракция на осапунване P-507. Първият използва сложни екструзионни DYPA и N-263 екстрагенти за извличане и отделяне на празеодим от системата на азотна киселина при обогатяване с празеодим с неодим, което води до Pr6O11 99% добив от 98%. Въпреки това, поради сложния процес, високата консумация на комплексообразователи и високите разходи за продукта, той не е бил използван в промишленото производство. Последните две имат добро извличане и отделяне на празеодим с P-507, като и двете са използвани в промишленото производство. Въпреки това, поради високата ефективност на екстракцията на P-507 на празеодим и високия процент на загуба на P-204, методът на екстракция и разделяне на P-507 в момента се използва често в промишленото производство.

3. Йонообменният метод рядко се използва в производството поради дългия му процес, проблемната работа и ниския добив, но чистотата на продукта Pr6O11 ≥ 99 5%, добивът ≥ 85%, а производителността на единица оборудване е относително ниска.

1) Производство на продукти от празеодимов оксид чрез йонообменен метод: използване на обогатени с празеодим неодимови съединения (Pr, Nd) 2Cl3 като суровини. Приготвя се в захранващ разтвор (Pr, Nd) Cl3 и се зарежда в адсорбционна колона за адсорбиране на наситени редкоземни елементи. Когато концентрацията на входящия захранващ разтвор е същата като концентрацията на изходящия поток, адсорбцията на редкоземни елементи е завършена и се чака следващият процес за използване. След зареждане на колоната в катионна смола, разтворът на CuSO4-H2SO4 се използва за изтичане в колоната, за да се подготви колона за разделяне на Cu H+редкоземни елементи за използване. След свързване на една адсорбционна колона и три разделителни колони последователно, използвайте EDT A (0,015M) Втича от входа на първата адсорбционна колона за отделяне на елуиране (скорост на излугване 1,2 cm/min).。 Когато неодимът първо изтича на изхода на третата колона за разделяне по време на отделяне чрез излугване, тя може да бъде събрана от приемник и химически обработена за получаване на страничен продукт Nd2O3 След като неодимът в разделителната колона се отдели, чистият разтвор на PrCl3 се събира на изхода на разделителната колона и се подлага на химическа обработка, за да се получи продукт Pr6O11 разтвор → адсорбция на редкоземни елементи върху адсорбционна колона → свързване на разделителната колона → разделяне чрез извличане → събиране на чист празеодим разтвор → утаяване с оксалова киселина → откриване → опаковка.

2) Производство на продукти от празеодимов оксид с помощта на метода на екстракция P-204: използване на лантанов цериев празеодимов хлорид (La, Ce, Pr) Cl3 като суровина. Смесете суровините в течност, осапунете P-204 и добавете керосин, за да направите екстрагентен разтвор. Отделете захранващата течност от екстрахирания празеодим в екстракционния резервоар за смесено избистряне. След това измийте примесите в органичната фаза и използвайте HCl за извличане на празеодим, за да получите чист разтвор на PrCl3. Утаете с оксалова киселина, калцинирайте и опаковайте, за да получите продукта празеодимов оксид. Основният процес е както следва: суровини → приготвяне на захранващ разтвор → P-204 екстракция на празеодим → измиване → дънно киселинно отстраняване на празеодим → чист разтвор на PrCl3 → утаяване на оксалова киселина → калциниране → тестване → опаковане (продукти от празеодимов оксид).

3) Производство на продукти от празеодимов оксид, като се използва метод на екстракция P507: Използване на цериев празеодимов хлорид (Ce, Pr) Cl3, получен от концентрат от южна йонна редка земя като суровина (REO ≥ 45%, празеодимов оксид ≥ 75%). След екстрахиране на празеодим с приготвения захранващ разтвор и екстрагент P507 в екстракционния резервоар, примесите в органичната фаза се промиват с HCI. Накрая, празеодимът се екстрахира обратно с HCl, за да се получи чист разтвор на PrCl3. При утаяване на празеодим с оксалова киселина, калциниране и опаковане се получават продукти от празеодимов оксид. Основният процес е както следва: суровини → приготвяне на захранващ разтвор → екстракция на празеодим с P-507 → промиване на примеси → обратна екстракция на празеодим → чист разтвор на PrCl3 → утаяване с оксалова киселина → калциниране → откриване → опаковане (продукти от празеодимов оксид).

4) Производство на продукти от празеодимов оксид, като се използва метод на екстракция P507: лантановият празеодимов хлорид (Cl, Pr) Cl3, получен от обработката на редкоземен концентрат от Съчуан, се използва като суровина (REO ≥ 45%, празеодимов оксид 8,05%) и е приготвени в хранителна течност. След това празеодимът се екстрахира със сапонифициран екстракционен агент P507 в екстракционен резервоар и примесите в органичната фаза се отстраняват чрез промиване с HCl. След това HCl се използва за обратна екстракция на празеодим за получаване на чист разтвор на PrCl3. Продуктите от празеодимов оксид се получават чрез утаяване на празеодим с оксалова киселина, калциниране и опаковане. Основният процес е: суровини → разтвор на съставките → P-507 екстракция на празеодим → измиване на примеси → обратна екстракция на празеодим → чист разтвор на PrCl3 → утаяване на оксалова киселина → калциниране → тестване → опаковане (продукти от празеодимов оксид).

Понастоящем основната технологична технология за производство на продукти от празеодимов оксид в Китай е методът за екстракция P507, използващ система със солна киселина, която е широко използвана в промишленото производство на различни отделни редкоземни оксиди и се е превърнала в усъвършенствана технология за производствен процес в същото индустрия в световен мащаб, нареждайки се сред първите.

Приложение

1. Приложение в редкоземно стъкло

След добавяне на редкоземни оксиди към различни компоненти на стъклото, могат да бъдат направени различни цветове на редкоземни стъкла, като зелено стъкло, лазерно стъкло, магнито оптично и оптично стъкло, и техните приложения се разширяват всеки ден. След добавяне на празеодимов оксид към стъклото може да се получи зелено оцветено стъкло, което има висококачествена художествена стойност и може да имитира скъпоценни камъни. Този вид стъкло изглежда зелено, когато е изложено на обикновена слънчева светлина, докато е почти безцветно на светлина от свещи. Поради това може да се използва за направата на фалшиви скъпоценни камъни и скъпоценни декорации с атрактивни цветове и очарователни качества.

2. Приложение в редкоземна керамика

Редкоземните оксиди могат да се използват като добавки в керамиката, за да се направят много редкоземни керамики с по-добро представяне. Сред тях представителна е редкоземната фина керамика. Той използва високо подбрани суровини и възприема лесни за контрол процеси и техники за обработка, които могат точно да контролират състава на керамиката. Тя може да бъде разделена на два вида: функционална керамика и високотемпературна структурна керамика. След добавяне на редкоземни оксиди, те могат да подобрят синтероването, плътността, микроструктурата и фазовия състав на керамиката, за да отговорят на изискванията за различни приложения. Керамичната глазура, направена от празеодимов оксид като оцветител, не се влияе от атмосферата вътре в пещта, има стабилен външен вид на цвета, ярка повърхност на глазура, може да подобри физичните и химичните свойства, да подобри термичната стабилност и качеството на керамиката, да увеличи разнообразието от цветове, и намаляване на разходите. След добавяне на празеодимов оксид към керамични пигменти и глазури могат да се произвеждат редкоземни празеодимиево жълто, празеодимиево зелено, подглазурни червени пигменти и бяла призрачна глазура, слонова кост жълта глазура, ябълково зелен порцелан и др. Този вид художествен порцелан има по-висока ефективност и се изнася добре, което е популярно в чужбина. Според съответната статистика глобалното приложение на празеодимов неодим в керамиката е над хиляда тона и също така е основен потребител на празеодимов оксид. Очаква се в бъдеще да има по-голямо развитие.

3. Приложение в редкоземни постоянни магнити

Максималният магнитен енергиен продукт (BH) на (Pr, Sm) Co5 постоянен магнит m=27MG θ e (216K J/m3)。 И (BH) m на PrFeB е 40MG θ E (320K J/m3). Следователно използването на постоянни магнити, произведени от Pr, все още има потенциални приложения както в промишлените, така и в гражданските индустрии.

4. Приложение в други области за производство на корундови шлифовъчни дискове.

На базата на бял корунд, добавянето на около 0,25% празеодимов неодимов оксид може да направи редкоземни корундови шлифовъчни колела, което значително подобрява тяхната производителност на смилане. Увеличете скоростта на смилане с 30% до 100% и удвоете експлоатационния живот. Празеодимовият оксид има добри полиращи свойства за определени материали, така че може да се използва като полиращ материал за полиращи операции. Съдържа около 7,5% празеодимов оксид в полиращ прах на основата на церий и се използва главно за полиране на оптични стъкла, метални изделия, плоско стъкло и телевизионни тръби. Полиращият ефект е добър и обемът на приложение е голям, което се е превърнало в основния полиращ прах в Китай в момента. В допълнение, прилагането на петролни крекинг катализатори може да подобри каталитичната активност и може да се използва като добавки за производство на стомана, пречистване на стопена стомана и т.н. Накратко, приложението на празеодимовия оксид непрекъснато се разширява, като повече се използва в смесено състояние освен единична форма на празеодимов оксид. Смята се, че тази тенденция ще продължи и в бъдеще.