Praseodymoxid,molekylær formelPr6O11molekylvægt 1021,44.
Det kan bruges i glas, metallurgi og som et additiv til fluorescerende pulver. Praseodymoxid er et af de vigtige produkter i lyssjældne jordarters produkter.
På grund af dets unikke fysiske og kemiske egenskaber er det blevet meget brugt inden for områder som keramik, glas, sjældne jordarters permanente magneter, sjældne jordarters krakningskatalysatorer, sjældne jordarters poleringspulvere, slibematerialer og additiver, med lovende udsigter.
Siden 1990'erne har Kinas produktionsteknologi og udstyr til praseodymiumoxid foretaget betydelige forbedringer og forbedringer med hurtig vækst i produkt og produktion. Ikke alene kan det opfylde den indenlandske anvendelsesmængde og markedskrav, men der er også en betydelig mængde eksport. Derfor er Kinas nuværende produktionsteknologi, produkter og produktion af praseodymoxid samt efterspørgslen efter forsyning til indenlandske og udenlandske markeder blandt de bedste i samme branche i verden.
Egenskaber
Sort pulver, massefylde 6,88 g/cm3, smeltepunkt 2042 ℃, kogepunkt 3760 ℃. Uopløseligt i vand, opløseligt i syrer for at danne trivalente salte. God ledningsevne.
Syntese
1. Kemisk separationsmetode. Det omfatter fraktioneret krystallisationsmetode, fraktioneret udfældningsmetode og oxidationsmetode. Førstnævnte er adskilt baseret på forskellen i krystalopløselighed af sjældne jordarters nitrater. Adskillelsen er baseret på de forskellige udfældningsvolumenprodukter af sjældne jordarters sulfatkomplekssalte. Sidstnævnte separeres baseret på oxidation af trivalent Pr3+ til tetravalent Pr4+. Disse tre metoder er ikke blevet anvendt i industriel produktion på grund af deres lave genvindingshastighed for sjældne jordarter, komplekse processer, vanskelige operationer, lave output og høje omkostninger.
2. Adskillelsesmetode. Inklusive kompleksdannelsesekstraktionsseparationsmetode og forsæbningsmetode P-507 ekstraktionsseparationsmetode. Førstnævnte anvender komplekse ekstruderings-DYPA- og N-263-ekstraktionsmidler til at ekstrahere og adskille praseodym fra salpetersyresystemet af praseodym-neodymberigelse, hvilket resulterer i et Pr6O11-udbytte på 99 % på 98 %. Men på grund af den komplekse proces, det høje forbrug af kompleksdannende midler og høje produktomkostninger, er det ikke blevet brugt i industriel produktion. De to sidstnævnte har god udvinding og adskillelse af praseodym med P-507, som begge er blevet anvendt i industriel produktion. Men på grund af den høje effektivitet af P-507-ekstraktion af praseodym og den høje tabsrate af P-204, er P-507-ekstraktions- og separationsmetoden i øjeblikket almindeligt anvendt i industriel produktion.
3. Ionbyttermetoden bruges sjældent i produktionen på grund af dens lange proces, besværlige drift og lave udbytte, men produktets renhed Pr6O11 ≥ 99 5 %, udbytte ≥ 85 %, og output per enhed udstyr er relativt lavt.
1) Produktion af praseodymiumoxidprodukter ved hjælp af ionbyttermetode: anvendelse af praseodymiumneodymberigede forbindelser (Pr, Nd) 2Cl3 som råmateriale. Det fremstilles i en fødeopløsning (Pr, Nd) Cl3 og fyldes i en adsorptionssøjle for at adsorbere mættede sjældne jordarter. Når koncentrationen af den indgående foderopløsning er den samme som udløbskoncentrationen, er adsorptionen af sjældne jordarter afsluttet og venter på, at den næste proces skal bruges. Efter påfyldning af søjlen i kationisk harpiks, anvendes CuSO4-H2SO4-opløsning til at strømme ind i søjlen for at forberede en Cu H+sjældne jordarters separationskolonne til brug. Efter tilslutning af en adsorptionssøjle og tre separationskolonner i serie, brug EDT A (0 015M) Strømmer ind fra indløbet af den første adsorptionssøjle til elueringsseparation (udvaskningshastighed 1 2cm/min）。 Når neodym først strømmer ud ved udløbet af den tredje separationssøjle under udvaskningsseparation, den kan opsamles af en modtager og kemisk behandlet for at opnå Nd2O3-biprodukt Efter at neodymet i separationssøjlen er adskilt, opsamles ren PrCl3-opløsning ved udløbet af separationssøjlen og underkastes kemisk behandling for at fremstille Pr6O11-produktet. Hovedprocessen er som følger: råmaterialer → fremstilling af foderopløsning adsorption af sjældne jordarter på adsorptionssøjle → tilslutning af separationssøjle → udvaskningsseparation → opsamling af ren praseodymiumopløsning → oxalsyreudfældning → påvisning → emballage.
2) Produktion af praseodymoxidprodukter ved hjælp af P-204-ekstraktionsmetoden: ved anvendelse af lanthan cerium praseodymiumchlorid (La, Ce, Pr) Cl3 som råmateriale. Bland råmaterialerne til en væske, forsæbe P-204, og tilsæt petroleum for at lave en ekstraktionsopløsning. Adskil fødevæsken fra det ekstraherede praseodym i ekstraktionstanken til blandet klaring. Vask derefter urenhederne i den organiske fase, og brug HCl til at ekstrahere praseodym for at opnå ren PrCl3-opløsning. Udfældning med oxalsyre, calcinér og pakning for at opnå praseodymoxidprodukt. Hovedprocessen er som følger: råvarer → fremstilling af foderopløsning → P-204 ekstraktion af praseodym → vask → bundsyrestripping af praseodym → ren PrCl3-opløsning → oxalsyreudfældning → kalcinering → testning → emballage (praseodymoxidprodukter).
3) Produktion af praseodymoxidprodukter ved hjælp af P507-ekstraktionsmetoden: Brug af ceriumpraseodymiumchlorid (Ce, Pr) Cl3 opnået fra sydlige ioniske sjældne jordarters koncentrat som råmateriale (REO ≥ 45 %, praseodymoxid ≥ 75 %). Efter ekstraktion af praseodymium med den forberedte fødeopløsning og P507 ekstraktionsmiddel i ekstraktionstanken, vaskes urenheder i den organiske fase med HCl. Til sidst ekstraheres praseodymium tilbage med HCl for at opnå en ren PrCl3-opløsning. Udfældning af praseodym med oxalsyre, kalcinering og emballering giver praseodymoxidprodukter. Hovedprocessen er som følger: råmaterialer → fremstilling af foderopløsning → ekstraktion af praseodym med P-507 → urenhedsvask → omvendt ekstraktion af praseodym → ren PrCl3-opløsning → oxalsyreudfældning → kalcinering → påvisning → emballage (praseodymoxidprodukter).
4) Produktion af praseodymoxidprodukter ved brug af P507-ekstraktionsmetoden: Lantanpraseodymiumchloridet (Cl, Pr) Cl3 opnået ved forarbejdning af Sichuan sjældne jordarters koncentrat bruges som råmateriale (REO ≥ 45%, praseodymoxid 8,05%), og det er tilberedt til en fodervæske. Praseodymium ekstraheres derefter med forsæbet P507 ekstraktionsmiddel i en ekstraktionstank, og urenheder i den organiske fase fjernes ved HCl-vask. Derefter blev HCI anvendt til omvendt ekstraktion af praseodym for at opnå ren PrCl3-opløsning. Praseodymoxidprodukter opnås ved udfældning af praseodym med oxalsyre, kalcinering og emballering. Hovedprocessen er: råmaterialer → ingrediensopløsning → P-507 ekstraktion af praseodym → urenhedsvask → omvendt ekstraktion af praseodym → ren PrCl3-opløsning → oxalsyreudfældning → kalcinering → testning → emballage (praseodymoxidprodukter).
På nuværende tidspunkt er den vigtigste procesteknologi til fremstilling af praseodymoxidprodukter i Kina P507-ekstraktionsmetoden ved hjælp af saltsyresystem, som er blevet meget brugt i den industrielle produktion af forskellige individuelle sjældne jordarters oxider og er blevet en avanceret produktionsprocesteknologi i samme industri på verdensplan, rangerende blandt de bedste.
Anvendelse
1. Anvendelse i sjældne jordarters glas
Efter tilføjelse af sjældne jordarters oxider til forskellige komponenter af glas, kan forskellige farver af sjældne jordarters glas fremstilles, såsom grønt glas, laserglas, magneto-optisk og fiberoptisk glas, og deres anvendelser udvides dag for dag. Efter at have tilsat praseodymoxid til glasset, kan der laves et grønt farvet glas, som har kunstnerisk værdi af høj kvalitet og også kan efterligne ædelstene. Denne type glas ser grøn ud, når den udsættes for almindeligt sollys, mens den er næsten farveløs under levende lys. Derfor kan den bruges til at lave falske ædelstene og ædle dekorationer med attraktive farver og yndige kvaliteter.
2. Anvendelse i sjældne jordarter keramik
Oxider af sjældne jordarter kan bruges som tilsætningsstoffer i keramik for at lave mange sjældne jordarters keramik med bedre ydeevne. De sjældne jordarters fine keramik blandt dem er repræsentative. Det bruger højt udvalgte råmaterialer og anvender let at kontrollere processer og forarbejdningsteknikker, som nøjagtigt kan kontrollere sammensætningen af keramik. Det kan opdeles i to typer: funktionel keramik og høj-temperatur strukturel keramik. Efter tilsætning af sjældne jordarters oxider kan de forbedre sintringen, densiteten, mikrostrukturen og fasesammensætningen af keramik for at opfylde kravene til forskellige applikationer. Den keramiske glasur lavet af praseodymoxid som farvestof påvirkes ikke af atmosfæren inde i ovnen, har stabilt farveudseende, lys glasuroverflade, kan forbedre fysiske og kemiske egenskaber, forbedre den termiske stabilitet og kvalitet af keramik, øge variationen af farver, og reducere omkostningerne. Efter tilsætning af praseodymoxid til keramiske pigmenter og glasurer kan der fremstilles sjældne jordarters praseodymiumgul, praseodymgrønne, underglasurrøde pigmenter og hvid spøgelsesglasur, elfenbensgul glasur, æblegrønt porcelæn osv. Denne type kunstnerisk porcelæn har højere effektivitet og er godt eksporteret, hvilket er populært i udlandet. Ifølge relevante statistikker er den globale anvendelse af praseodymium neodym i keramik over tusind tons, og det er også en stor bruger af praseodymoxid. Det forventes, at der vil ske en større udvikling i fremtiden.
3. Anvendelse i sjældne jordarters permanente magneter
Det maksimale magnetiske energiprodukt (BH) af (Pr, Sm) Co5 permanent magnet m=27MG θ e (216K J/m3)。 Og (BH) m af PrFeB er 40MG θ E (320K J/m3). Derfor har brugen af Pr-producerede permanente magneter stadig potentielle anvendelser i både industrielle og civile industrier.
4. Anvendelse inden for andre områder til fremstilling af korundslibeskiver.
På basis af hvid korund kan tilsætning af omkring 0,25% praseodymium neodymoxid lave korundslibeskiver af sjældne jordarter, hvilket i høj grad forbedrer deres slibeydelse. Øg formalingshastigheden med 30% til 100%, og fordoble levetiden. Praseodymoxid har gode poleringsegenskaber for visse materialer, så det kan bruges som poleringsmateriale til poleringsoperationer. Det indeholder omkring 7,5% praseodymoxid i ceriumbaseret poleringspulver og bruges hovedsageligt til polering af optiske briller, metalprodukter, fladglas og fjernsynsrør. Poleringseffekten er god, og påføringsvolumenet er stort, hvilket er blevet det vigtigste poleringspulver i Kina på nuværende tidspunkt. Derudover kan anvendelsen af råoliekrakningskatalysatorer forbedre den katalytiske aktivitet og kan bruges som additiver til stålfremstilling, rensning af smeltet stål osv. Kort sagt, anvendelsen af praseodymoxid udvides konstant, og mere bliver brugt i blandet tilstand udover en enkelt form for praseodymoxid. Det vurderes, at denne tendens vil fortsætte i fremtiden.
Indlægstid: 26. maj 2023