oxid praseodym,molekulární vzorecPr6O11, molekulová hmotnost 1021,44.
Může být použit ve sklářském průmyslu, hutnictví a jako přísada do fluorescenčního prášku. Oxid praseodym je jedním z důležitých produktů ve světleprodukty vzácných zemin.
Díky svým jedinečným fyzikálním a chemickým vlastnostem byl široce používán v oborech, jako je keramika, sklo, permanentní magnety vzácných zemin, krakovací katalyzátory vzácných zemin, leštící prášky vzácných zemin, brusné materiály a přísady, se slibnými vyhlídkami.
Od 90. let 20. století doznala čínská výrobní technologie a zařízení pro oxid praseodym významných zlepšení a vylepšení s rychlým růstem produktů a produkce. Nejen, že dokáže uspokojit objem domácích aplikací a požadavky trhu, ale existuje také značné množství exportu. Současná čínská výrobní technologie, produkty a produkce oxidu praseodymu, stejně jako poptávka po nabídce na domácí a zahraniční trhy, proto patří ke špičce ve stejném odvětví na světě.
Vlastnosti
Černý prášek, hustota 6,88 g/cm3, bod tání 2042 ℃, bod varu 3760 ℃. Nerozpustný ve vodě, rozpustný v kyselinách za vzniku trojmocných solí. Dobrá vodivost.
Syntéza
1. Chemická separační metoda. Zahrnuje metodu frakční krystalizace, metodu frakčního srážení a oxidační metodu. První se odděluje na základě rozdílu v krystalické rozpustnosti dusičnanů vzácných zemin. Separace je založena na různých objemových produktech srážení komplexních solí síranů vzácných zemin. Ten je separován na základě oxidace trojmocného Pr3+ na čtyřmocný Pr4+. Tyto tři metody nebyly aplikovány v průmyslové výrobě kvůli jejich nízké míře obnovy vzácných zemin, složitým procesům, obtížným operacím, nízkému výkonu a vysokým nákladům.
2. Separační metoda. Včetně komplexační extrakční separační metody a saponifikační extrakční separační metody P-507. První z nich používá komplexní extrakční činidla DYPA a N-263 k extrakci a separaci praseodymu ze systému kyseliny dusičné obohaceného praseodymem a neodymem, což vede k 99% výtěžku Pr6O11 98 %. Vzhledem ke složitému procesu, vysoké spotřebě komplexotvorných činidel a vysokým nákladům na produkt však nebyl využit v průmyslové výrobě. Poslední dva mají dobrou extrakci a separaci praseodymu s P-507, oba byly použity v průmyslové výrobě. Vzhledem k vysoké účinnosti extrakce praseodymu P-507 a vysoké ztrátovosti P-204 je však metoda extrakce a separace P-507 v současné době běžně používána v průmyslové výrobě.
3. Metoda iontové výměny se ve výrobě používá jen zřídka kvůli jejímu dlouhému procesu, obtížným operacím a nízkému výtěžku, ale čistota produktu Pr6O11 ≥ 99 5 %, výtěžnost ≥ 85 % a výstup na jednotku zařízení je relativně nízký.
1) Výroba produktů oxidu praseodymu metodou iontové výměny: použití sloučenin obohacených neodymem praseodymu (Pr, Nd) 2Cl3 jako surovin. Připraví se do napájecího roztoku (Pr, Nd) Cl3 a naplní se do adsorpční kolony k adsorbci nasycených vzácných zemin. Když je koncentrace vstupního napájecího roztoku stejná jako výstupní koncentrace, je adsorpce vzácných zemin dokončena a čeká se na použití dalšího procesu. Po naplnění kolony do kationtové pryskyřice se roztok CuSO4-H2SO4 použije k proudění do kolony k přípravě separační kolony Cu H+vzácné zeminy k použití. Po zapojení jedné adsorpční kolony a tří separačních kolon do série použijte EDT A (0 015M) Přitéká ze vstupu první adsorpční kolony pro eluční separaci (rychlost vyluhování 1 2 cm/min）。 Když neodym poprvé vytéká na výstupu z třetí separační koloně během separace loužením, může být shromážděna jímačem a chemicky ošetřena, aby se získal Nd2O3 vedlejší produkt po neodymu v separační kolona se oddělí, čistý roztok PrCl3 se shromáždí na výstupu ze separační kolony a podrobí se chemické úpravě za vzniku produktu Pr6O11 Hlavní proces je následující: suroviny → příprava vstupního roztoku → adsorpce vzácných zemin na adsorpční koloně → připojení separační kolony → louhování separace → odběr čistého roztoku praseodymu → srážení kyselinou šťavelovou → detekce → balení.
2) Výroba produktů oxidu praseodymového metodou extrakce P-204: jako suroviny se používá lanthan-cer praseodymchlorid (La, Ce, Pr) Cl3. Suroviny rozmixujte na kapalinu, zmýdelněte P-204 a přidejte petrolej, abyste vytvořili extrakční roztok. Oddělte vstupní kapalinu od extrahovaného praseodymu v extrakční nádrži smíšeného čiření. Poté promyjte nečistoty v organické fázi a použijte HCl k extrakci praseodymu, abyste získali čistý roztok PrCl3. Precipitujte kyselinou šťavelovou, kalcinem a sbalte, abyste získali produkt oxidu praseodymového. Hlavní proces je následující: suroviny → příprava vstupního roztoku → P-204 extrakce praseodymu → promývání → spodní kyselé stripování praseodymu → čistý roztok PrCl3 → srážení kyselinou šťavelovou → kalcinace → testování → balení (produkty oxidu praseodymu).
3) Výroba produktů oxidu praseodymového pomocí extrakční metody P507: Použití chloridu ceru praseodymového (Ce, Pr) Cl3 získaného z jižního iontového koncentrátu vzácných zemin jako suroviny (REO ≥ 45 %, oxid praseodym ≥ 75 %). Po extrakci praseodymu připraveným napájecím roztokem a extrakčním činidlem P507 v extrakční nádrži se nečistoty v organické fázi promyjí HCl. Nakonec se praseodym extrahuje zpět pomocí HCl, aby se získal čistý roztok PrCl3. Srážení praseodymu kyselinou šťavelovou, kalcinace a balení poskytují produkty oxidu praseodymu. Hlavní proces je následující: suroviny → příprava vstupního roztoku → extrakce praseodymu P-507 → promývání nečistot → zpětná extrakce praseodymu → čistý roztok PrCl3 → srážení kyselinou šťavelovou → kalcinace → detekce → balení (produkty oxidu praseodymu).
4) Výroba produktů oxidu praseodymového pomocí metody extrakce P507: Jako surovina (REO ≥ 45 %, oxid praseodym 8,05 %) se používá chlorid lanthanitý (Cl, Pr) Cl3 získaný zpracováním sečuánského koncentrátu vzácných zemin. připravené do krmné kapaliny. Praseodym je poté extrahován zmýdelněným extrakčním činidlem P507 v extrakční nádrži a nečistoty v organické fázi jsou odstraněny promytím HCl. Poté byla HCl použita pro reverzní extrakci praseodymu k získání čistého roztoku PrCl3. Produkty oxidu praseodymu se získávají vysrážením praseodymu kyselinou šťavelovou, kalcinací a balením. Hlavní proces je: suroviny → roztok přísad → extrakce praseodymu P-507 → promývání nečistot → zpětná extrakce praseodymu → čistý roztok PrCl3 → srážení kyselinou šťavelovou → kalcinace → testování → balení (produkty oxidu praseodymu).
V současné době je hlavní procesní technologií pro výrobu produktů oxidu praseodymového v Číně metoda extrakce P507 pomocí systému kyseliny chlorovodíkové, která byla široce používána v průmyslové výrobě různých jednotlivých oxidů vzácných zemin a stala se pokročilou technologií výrobního procesu ve stejném průmyslu po celém světě, řadí se mezi nejlepší.
Aplikace
1. Aplikace ve skle vzácných zemin
Po přidání oxidů vzácných zemin do různých složek skla lze vyrobit různé barvy skel vzácných zemin, jako je zelené sklo, laserové sklo, magnetooptické sklo a sklo z optických vláken, a jejich aplikace se každým dnem rozšiřují. Po přidání oxidu praseodymu do skla lze vyrobit sklo zelené barvy, které má kvalitní uměleckou hodnotu a dokáže imitovat i drahé kameny. Tento typ skla vypadá při běžném slunečním světle zeleně, zatímco při svíčkách je téměř bezbarvý. Proto jej lze použít k výrobě falešných drahých kamenů a vzácných dekorací s atraktivními barvami a rozkošnými vlastnostmi.
2. Aplikace v keramice vzácných zemin
Oxidy vzácných zemin lze použít jako přísady do keramiky k výrobě mnoha keramiky vzácných zemin s lepším výkonem. Jemná keramika vzácných zemin mezi nimi je reprezentativní. Používá vysoce vybrané suroviny a přijímá snadno ovladatelné procesy a zpracovatelské techniky, které mohou přesně kontrolovat složení keramiky. Lze ji rozdělit na dva typy: funkční keramiku a vysokoteplotní strukturální keramiku. Po přidání oxidů vzácných zemin mohou zlepšit slinování, hustotu, mikrostrukturu a fázové složení keramiky, aby vyhovovaly požadavkům různých aplikací. Keramická glazura z oxidu praseodymového jako barviva není ovlivněna atmosférou uvnitř pece, má stabilní barevný vzhled, lesklý povrch glazury, může zlepšit fyzikální a chemické vlastnosti, zlepšit tepelnou stabilitu a kvalitu keramiky, zvýšit pestrost barev, a snížit náklady. Po přidání oxidu praseodymu do keramických pigmentů a glazur lze vyrobit praseodymovou žluť vzácných zemin, praseodymovou zeleň, podglazurové červené pigmenty a bílou duchou glazuru, slonovinově žlutou glazuru, jablkově zelený porcelán atd. Tento druh uměleckého porcelánu má vyšší účinnost a dobře se vyváží, což je oblíbené v zahraničí. Podle relevantních statistik je celosvětová aplikace praseodymu neodymu v keramice přes tisíc tun a je také významným uživatelem oxidu praseodymu. Očekává se, že v budoucnu dojde k většímu rozvoji.
3. Aplikace v permanentních magnetech vzácných zemin
Maximální součin magnetické energie (BH) permanentního magnetu (Pr, Sm) Co5 m=27MG θe (216K J/m3)。 A (BH)m PrFeB je 40MG θE (320K J/m3). Proto má použití permanentních magnetů vyrobených z Pr stále potenciální aplikace v průmyslovém i civilním průmyslu.
4. Aplikace v jiných oborech k výrobě korundových brusných kotoučů.
Na bázi bílého korundu může přidání asi 0,25 % oxidu neodymu praseodymu vyrobit brusné kotouče z korundu vzácných zemin, což výrazně zlepší jejich brusný výkon. Zvyšte rychlost broušení o 30 % až 100 % a zdvojnásobte životnost. Oxid praseodym má dobré leštící vlastnosti pro určité materiály, takže jej lze použít jako leštící materiál pro leštící operace. Obsahuje asi 7,5 % oxidu praseodymu v lešticím prášku na bázi ceru a používá se hlavně k leštění optických skel, kovových výrobků, plochého skla a televizních trubic. Leštící efekt je dobrý a objem aplikace je velký, což se v současnosti stalo hlavním lešticím práškem v Číně. Kromě toho může použití katalyzátorů pro krakování ropy zlepšit katalytickou aktivitu a lze je použít jako přísady pro výrobu oceli, čištění roztavené oceli atd. Stručně řečeno, aplikace oxidu praseodymu se neustále rozšiřuje, kromě toho se používá více ve smíšeném stavu jediná forma oxidu praseodymu. Odhaduje se, že tento trend bude pokračovat i v budoucnu.
Čas odeslání: 26. května 2023