Magisk sjælden jordforbindelse: Praseodymiumoxid

Praseodymiumoxid,Molekylær formelPR6O11, molekylvægt 1021.44.

Det kan bruges i glas, metallurgi og som et tilsætningsstof for fluorescerende pulver. Praseodymiumoxid er et af de vigtige produkter i lysSjældne jordprodukter.

På grund af dets unikke fysiske og kemiske egenskaber er det blevet vidt brugt inden for felter som keramik, glas, sjældne jordfastmagneter, sjældne jordkrakende katalysatorer, sjældne jordpoleringspulver, slibematerialer og tilsætningsstoffer med lovende udsigter.

Siden 1990'erne har Kinas produktionsteknologi og -udstyr til praseodymiumoxid foretaget betydelige forbedringer og forbedringer med hurtig produkt og produktionsvækst. Det kan ikke kun imødekomme de indenlandske applikationsvolumen og markedskrav, men der er også en betydelig mængde eksport. Derfor er Kinas nuværende produktionsteknologi, produkter og output af Praseodymiumoxid såvel som efterspørgslen efter udbud til indenlandske og udenlandske markeder blandt toppen i den samme branche i verden.

Egenskaber

Sort pulver, densitet 6,88 g/cm3, smeltepunkt 2042 ℃, kogepunkt 3760 ℃. Uopløselig i vand, opløselig i syrer til dannelse af trivalente salte. God ledningsevne.

 
Syntese

1. Kemisk separationsmetode. Det inkluderer fraktioneret krystallisationsmetode, fraktioneret nedbørsmetode og oxidationsmetode. Førstnævnte er adskilt baseret på forskellen i krystalopløselighed af sjældne jordnitrater. Adskillelsen er baseret på de forskellige nedbørsvolumenprodukter af sjældne jordsulfatkompleks salte. Sidstnævnte er adskilt baseret på oxidation af trivalent PR3+til tetravalent PR4+. Disse tre metoder er ikke blevet anvendt i industriel produktion på grund af deres lave sjældne jordgenvindingsgrad, komplekse processer, vanskelige operationer, lave produktion og høje omkostninger.

2. adskillelsesmetode. Inklusive kompleksekstraktionsseparationsmetode og saponificering P-507-ekstraktionsseparationsmetode. Førstnævnte bruger kompleks ekstrudering DYPA og N-263-ekstraktionsmidler til at ekstrahere og adskille praseodym fra salpetersyre-systemet i Praseodymium-neodymberigelse, hvilket resulterer i et PR6O11 99% udbytte på 98%. På grund af den komplekse proces, et højt forbrug af komplekse agenter og høje produktomkostninger er det imidlertid ikke blevet anvendt i industriel produktion. De sidstnævnte to har god ekstraktion og adskillelse af praseodymium med P-507, som begge er blevet anvendt i industriel produktion. På grund af den høje effektivitet af P-507-ekstraktion af praseodymium og den høje tabshastighed for P-204 imidlertid anvendes P-507-ekstraktions- og separationsmetoden i øjeblikket ofte i industriel produktion.

3. ionudvekslingsmetoden anvendes sjældent i produktionen på grund af dens lange proces, besværlig drift og lavt udbytte, men produktrenheden PR6O11 ≥ 99 5%, udbytte ≥ 85%og udgangen pr. Udstyrsenhed er relativt lav.

1) Produktion af praseodymiumoxidprodukter ved anvendelse af ionudvekslingsmetode: under anvendelse af praseodymiumneodymium berigede forbindelser (PR, ND) 2Cl3 som råvarer. Det er forberedt på en Feed -løsning (PR, ND) CL3 og indlæst i en adsorptionskolonne til adsorb -mættet sjældne jordarter. Når koncentrationen af ​​den indkommende foderopløsning er den samme som udstrømningskoncentrationen, afsluttes adsorptionen af ​​sjældne jordarter og venter på, at den næste proces skal bruge. Efter at have belastet søjlen i kationisk harpiks bruges CUSO4-H2SO4-opløsning til at strømme ind i kolonnen for at fremstille en Cu H+sjælden jordseparationskolonne til brug. Når du har tilsluttet en adsorptionskolonne og tre separationskolonner i serie, skal du bruge EDT A (0 015m) strømmer ind fra indløbet af den første adsorptionskolonne til elueringsseparation (udvaskningshastighed 1 2cm/min）。 Når neodymium først strømmer ud ved udgangen til udløbet af udløb Den tredje separationskolonne under udvaskning af adskillelse kan den indsamles af en modtager og behandles kemisk for at opnå ND2O3 -biprodukt. For at producere PR6O11 -produkt.

2) Produktion af prasodymiumoxidprodukter ved anvendelse af P-204-ekstraktionsmetoden: ved anvendelse af lanthanum cerium praseodymiumchlorid (LA, CE, PR) CL3 som råmateriale. Bland råmaterialerne i en væske, saponify P-204, og tilsæt parafin for at fremstille en ekstraktionsopløsning. Adskil fodervæsken fra det ekstraherede praseodym i den blandede afklaringsekstraktionstank. Vask derefter urenhederne i den organiske fase, og brug HCI til at udtrække praseodymium for at opnå ren prcl3 -opløsning. Udfældede med oxalinsyre, calcin og pakke for at opnå Praseodymiumoxidprodukt. Hovedprocessen er som følger: Råmaterialer → Fremstilling af tilførselsopløsning → P-204-ekstraktion af praseodymium → vask → bundsyre stripping af praseodymium → rene PRCL3-opløsning → oxalsyreudfældning → calcination → test → emballage (praseodymiumoxidprodukter).

3) Produktion af praseodymiumoxidprodukter ved anvendelse af P507 -ekstraktionsmetode: under anvendelse af ceriumpraseodymiumchlorid (Ce, PR) Cl3 opnået fra det sydlige ioniske sjældne jordkoncentrat som råmateriale (REO ≥ 45%, Praseodymiumoxid ≥ 75%). Efter ekstraktion af prasodymium med den forberedte tilførselsopløsning og P507 -ekstraktionsmiddel i ekstraktionstanken vaskes urenheder i den organiske fase med HCI. Endelig ekstraheres praseodymium tilbage med HCL for at opnå en ren PRCL3 -opløsning. Udfældning af praseodymium med oxalinsyre, kalcinering og emballage giver praseodymiumoxidprodukter. Hovedprocessen er som følger: Råmaterialer → Fremstilling af tilførselsopløsning → Ekstraktion af praseodymium med P-507 → urenhedsvask → omvendt ekstraktion af praseodymium → rene PRCL3-opløsning → oxalsyreudfældning → kalcinering → detektion → pakning (Praseodymiumoxidprodukter).

4) Produktion af praseodymiumoxidprodukter ved anvendelse af P507 -ekstraktionsmetode: Lanthanum praseodymiumchlorid (CL, PR) CL3 opnået fra forarbejdning af Sichuan -sjældne jordkoncentrat bruges som råmateriale (REO ≥ 45%, Praseodymiumoxid 8.05%), og det er forberedt på en fodervæske. Praseodymium ekstraheres derefter med Saponified P507 -ekstraktionsmiddel i en ekstraktionstank, og urenheder i den organiske fase fjernes ved HCL -vask. Derefter blev HCl anvendt til omvendt ekstraktion af praseodymium til opnåelse af ren PRCL3 -opløsning. Praseodymiumoxidprodukter opnås ved at udfælde praseodym med oxalsyre, calcining og emballage. Hovedprocessen er: råvarer → ingrediensopløsning → P-507-ekstraktion af praseodymium → urenhedsvask → omvendt ekstraktion af praseodymium → ren PRCL3-opløsning → oxalsyreudfældning → calcination → test → emballage (praseodymiumoxidprodukter).

På nuværende tidspunkt er den vigtigste processteknologi til fremstilling af praseodymiumoxidprodukter i Kina P507 -ekstraktionsmetoden ved hjælp af saltsyresystem, som er blevet vidt brugt i den industrielle produktion af forskellige individuelle sjældne jordoxider og er blevet en avanceret produktionsproces -teknologi i den samme Industri over hele verden, rangering blandt toppen.

Anvendelse

1. Anvendelse i sjældent jordglas

Efter tilsætning af sjældne jordoxider til forskellige komponenter i glas kan forskellige farver af sjældne jordbriller fremstilles, såsom grønt glas, laserglas, magneto optisk og fiberoptisk glas, og deres anvendelser ekspanderer dag for dag. Efter tilsætning af praseodymiumoxid til glasset kan der fremstilles et grønt farvet glas, der har kunstnerisk værdi af høj kvalitet og kan også efterligne ædelstene. Denne type glas ser grøn ud, når den udsættes for almindeligt sollys, mens det er næsten farveløst under levende lys. Derfor kan det bruges til at fremstille falske ædelsten og dyrebare dekorationer med attraktive farver og yndig kvaliteter.

2. Anvendelse i sjældne jordkeramik

Sjældne jordoxider kan bruges som tilsætningsstoffer i keramik til at fremstille mange sjældne jordkeramik med bedre ydeevne. Den sjældne jordbund keramik blandt dem er repræsentative. Den bruger højt udvalgte råvarer og vedtager lette at kontrollere processer og behandlingsteknikker, som nøjagtigt kan kontrollere sammensætningen af ​​keramik. Det kan opdeles i to typer: funktionel keramik og strukturel keramik med høj temperatur. Efter tilsætning af sjældne jordoxider kan de forbedre sintring, densitet, mikrostruktur og fasesammensætning af keramik for at imødekomme kravene i forskellige anvendelser. Den keramiske glasur lavet af praseodymiumoxid som et farvestof påvirkes ikke af atmosfæren inde i ovnen, har stabil farveudseende, lys glasuroverflade, kan forbedre fysiske og kemiske egenskaber, forbedre den termiske stabilitet og kvalitet af keramik, øge forskellige farver, og reducere omkostningerne. Efter tilsætning af praseodymiumoxid til keramiske pigmenter og glasurer, kan sjældne jordprasodymiumgul, praseodymiumgrøn, underglaseret røde pigmenter og hvidt spøgelsesglasur, elfenbengul glasur, æblegrøn porcelæn osv. Denne type kunstneriske porcelæn har højere effektivitet og eksporteres godt, hvilket er populært i udlandet. I henhold til relevant statistik er den globale anvendelse af praseodymiumneodym i keramik over tusind tons, og det er også en vigtig bruger af Praseodymiumoxid. Det forventes, at der vil være større udvikling i fremtiden.

3. Anvendelse i sjældne jord Permanente magneter

Det maksimale magnetiske energiprodukt (BH) af (PR, SM) CO5 Permanent magnet M = 27 mg θ E (216K J/M3)。 og (BH) M af PRFEB er 40 mg θ E (320k J/M3). Derfor har brugen af ​​PR -producerede permanente magneter stadig potentielle anvendelser i både industrielle og civile industrier.

4. anvendelse på andre felter til fremstilling af slibning af korund.

På grundlag af hvidt korund kan tilsætning af ca. 0,25% praseodymiumneodymiumoxid gøre sjældne jordkorundens slibningshjul, hvilket forbedrer deres slibepræstation i høj grad. Forøg slibningshastigheden med 30% til 100%, og fordoble levetiden. Praseodymiumoxid har gode poleringsegenskaber til visse materialer, så det kan bruges som poleringsmateriale til poleringsoperationer. Det indeholder ca. 7,5% praseodymiumoxid i ceriumbaseret poleringspulver og bruges hovedsageligt til polering af optiske briller, metalprodukter, fladt glas og tv -rør. Poleringseffekten er god, og påføringsvolumen er stor, som er blevet det vigtigste poleringspulver i Kina på nuværende tidspunkt. Derudover kan anvendelsen af ​​petroleumskrækkende katalysatorer forbedre katalytisk aktivitet og kan bruges som tilsætningsstoffer til stålfremstilling, rensning af smeltet stål osv. Kort sagt, anvendelsen af ​​praseodymiumoxid ekspanderer konstant, med mere at blive brugt i en blandet tilstand derudover En enkelt form for praseodymiumoxid. Det anslås, at denne tendens vil fortsætte i fremtiden.