Praseodüümoksiid,molekulaarne valemPr6O11, molekulmass 1021,44.
Seda saab kasutada klaasis, metallurgias ja fluorestseeruva pulbri lisandina. Praseodüümoksiid on valguses üks olulisi tooteidharuldaste muldmetallide tooted.
Tänu ainulaadsetele füüsikalistele ja keemilistele omadustele on seda paljulubavate väljavaadetega laialdaselt kasutatud sellistes valdkondades nagu keraamika, klaas, haruldaste muldmetallide püsimagnetid, haruldaste muldmetallide krakkimise katalüsaatorid, haruldaste muldmetallide poleerimispulbrid, lihvimismaterjalid ja lisandid.
Alates 1990. aastatest on Hiina praseodüümoksiidi tootmistehnoloogia ja -seadmed teinud märkimisväärseid täiustusi ja täiustusi ning toote ja toodangu kiire kasv. See mitte ainult ei vasta kodumaisele kasutusmahule ja turunõuetele, vaid on ka arvestatav eksport. Seetõttu on Hiina praegune praseodüümoksiidi tootmistehnoloogia, tooted ja toodang, samuti nõudlus sise- ja välisturgude tarnimise järele maailmas sama tööstusharu tippude hulgas.
Omadused
Must pulber, tihedus 6,88 g/cm3, sulamistemperatuur 2042 ℃, keemistemperatuur 3760 ℃. Vees lahustumatu, hapetes lahustuv, moodustades kolmevalentseid sooli. Hea juhtivus.
Süntees
1. Keemilise eraldamise meetod. See hõlmab fraktsioneeriva kristallisatsiooni meetodit, fraktsioneeriva sadestamise meetodit ja oksüdatsioonimeetodit. Esimene eraldatakse haruldaste muldmetallide nitraatide kristallide lahustuvuse erinevuse põhjal. Eraldamine põhineb haruldaste muldmetallide sulfaadi komplekssoolade erinevatel sademete mahusaadustel. Viimane eraldatakse kolmevalentse Pr3+ oksüdatsiooni alusel neljavalentseks Pr4+. Neid kolme meetodit ei ole tööstuslikus tootmises kasutatud nende madala haruldaste muldmetallide taaskasutamise määra, keeruliste protsesside, keeruliste toimingute, väikese toodangu ja kõrgete kulude tõttu.
2. Eraldamise meetod. Sealhulgas kompleksi moodustamise ekstraheerimise eraldamise meetod ja seebistamise P-507 ekstraheerimise eraldamise meetod. Esimene kasutab praseodüümi ekstraheerimiseks ja eraldamiseks praseodüümi neodüümiga rikastamise lämmastikhappesüsteemist kompleksse ekstrusiooni DYPA ja N-263 ekstraktante, mille tulemuseks on Pr6O11 99% saagis 98%. Keerulise protsessi, kompleksimoodustajate suure tarbimise ja kõrgete tootekulude tõttu ei ole seda aga tööstuslikus tootmises kasutatud. Viimasel kahel on hea praseodüümi ekstraheerimine ja eraldamine P-507-ga, mida mõlemat on kasutatud tööstuslikus tootmises. Kuid praseodüümi P-507 ekstraheerimise kõrge efektiivsuse ja P-204 suure kadumäära tõttu kasutatakse P-507 ekstraheerimis- ja eraldamismeetodit praegu tööstuslikus tootmises.
3. Ioonivahetusmeetodit kasutatakse tootmises harva selle pika protsessi, tülika töö ja madala saagise tõttu, kuid toote puhtus Pr6O11 ≥ 99 5%, saagis ≥ 85% ja toodang seadmeühiku kohta on suhteliselt madal.
1) Praseodüümoksiidi toodete tootmine ioonivahetusmeetodil: praseodüümneodüümiga rikastatud ühendite (Pr, Nd) 2Cl3 kasutamine toorainena. Sellest valmistatakse toitelahus (Pr, Nd) Cl3 ja laaditakse küllastunud haruldaste muldmetallide adsorbeerimiseks adsorptsioonikolonni. Kui sissetuleva toitelahuse kontsentratsioon on sama kui väljavoolu kontsentratsioon, on haruldaste muldmetallide adsorptsioon lõppenud ja ootab järgmise protsessi kasutamist. Pärast kolonni laadimist katioonvaigu kasutatakse CuSO4-H2SO4 lahuse voolamiseks kolonni, et valmistada ette kasutamiseks Cu H+haruldaste muldmetallide eralduskolonn. Pärast ühe adsorptsioonikolonni ja kolme eralduskolonni järjestikku ühendamist kasutage EDT A (0 015M), mis voolab esimese adsorptsioonikolonni sisselaskeavast elueerimise eraldamiseks (leostumiskiirus 1 2 cm/min）。 Kui neodüüm voolab esimest korda välja kolmas eralduskolonn leostusseparatsiooni ajal, selle saab koguda vastuvõtjaga ja keemiliselt töödelda, et saada Nd2O3 kõrvalsaadus. Pärast eralduskolonnis oleva neodüümi eraldamist kogutakse puhas PrCl3 lahus eralduskolonni väljalaskeavasse ja töödeldakse keemiliselt. Pr6O11 toote tootmiseks Põhiprotsess on järgmine: tooraine → toitelahuse valmistamine → haruldaste muldmetallide adsorptsioon adsorptsioonikolonnil → eralduskolonni ühendamine → leostuseraldus → puhta praseodüümilahuse kogumine → oksaalhappe sadestamine → tuvastamine → pakendamine.
2) Praseodüümoksiidi toodete valmistamine P-204 ekstraheerimismeetodil: lantaantseeriumpraseodüümkloriidi (La, Ce, Pr) Cl3 kasutamine toorainena. Segage toorained vedelikuks, seebistage P-204 ja lisage ekstraheerimislahuse valmistamiseks petrooleum. Eraldage toitevedelik ekstraheeritud praseodüümist segaselgituse ekstraheerimispaagis. Seejärel peske orgaanilises faasis olevad lisandid ja kasutage praseodüümi ekstraheerimiseks HCl-d puhta PrCl3 lahuse saamiseks. Praseodüümoksiidi saamiseks sadestage oblikhappega, kaltsiiniga ja pakendage. Põhiprotsess on järgmine: tooraine → toitelahuse valmistamine → praseodüümi P-204 ekstraheerimine → pesemine → praseodüümi põhjahappe eemaldamine → puhas PrCl3 lahus → oksaalhappe sadestamine → kaltsineerimine → testimine → pakendamine (praseodüümoksiidi tooted).
3) Praseodüümoksiidi toodete valmistamine P507 ekstraheerimismeetodil: Lõuna-ioonse haruldaste muldmetallide kontsentraadist saadud tseeriumpraseodüümkloriidi (Ce, Pr) Cl3 kasutamine toorainena (REO ≥ 45%, praseodüümoksiid ≥ 75%). Pärast praseodüümi ekstraheerimist valmistatud toitelahuse ja ekstraheerimispaagis P507 ekstraktsiooniga pestakse orgaanilises faasis olevad lisandid HCl-ga. Lõpuks ekstraheeritakse praseodüüm tagasi HCl-ga, et saada puhas PrCl3 lahus. Praseodüümi sadestamine oksaalhappega, kaltsineerimine ja pakendamine annavad praseodüümoksiidi saadused. Põhiprotsess on järgmine: tooraine → toitelahuse valmistamine → praseodüümi ekstraheerimine P-507-ga → lisandi pesemine → praseodüümi pöördekstraktsioon → puhas PrCl3 lahus → oksaalhappe sadestamine → kaltsineerimine → tuvastamine → pakendamine (praseodüümoksiidi saadused).
4) Praseodüümoksiidi toodete tootmine P507 ekstraheerimismeetodil: Toorainena kasutatakse Sichuani haruldaste muldmetallide kontsentraadi töötlemisel saadud lantaanpraseodüümkloriidi (Cl, Pr) Cl3 (REO ≥ 45%, praseodüümoksiid 8,05%) ja see on valmistatakse söödavedelikuks. Praseodüüm ekstraheeritakse seejärel ekstraheerimispaagis seebistatud P507 ekstraheerimisainega ja orgaanilises faasis olevad lisandid eemaldatakse HCl-ga pesemisega. Seejärel kasutati HCl praseodüümi pöördekstraktsiooniks, et saada puhas PrCl3 lahus. Praseodüümoksiidi tooted saadakse praseodüümi sadestamisel oksaalhappega, kaltsineerimisel ja pakkimisel. Põhiprotsess on: tooraine → koostisaine lahus → praseodüümi P-507 ekstraheerimine → lisandi pesemine → praseodüümi pöördekstraheerimine → puhas PrCl3 lahus → oksaalhappe sadestamine → kaltsineerimine → testimine → pakendamine (praseodüümoksiidi tooted).
Praegu on Hiinas praseodüümoksiidi toodete tootmise peamine protsessitehnoloogia P507 ekstraheerimismeetod, milles kasutatakse vesinikkloriidhappesüsteemi, mida on laialdaselt kasutatud erinevate haruldaste muldmetallide oksiidide tööstuslikul tootmisel ja mis on muutunud samas arenenud tootmisprotsessi tehnoloogiaks. tööstus kogu maailmas, kuuludes tippude hulka.
Rakendus
1. Kasutamine haruldaste muldmetallide klaasis
Pärast haruldaste muldmetallide oksiidide lisamist erinevatele klaasikomponentidele saab valmistada erinevat värvi haruldaste muldmetallide klaase, nagu roheline klaas, laserklaas, magnetooptiline ja fiiberoptiline klaas, ning nende kasutusala laieneb iga päevaga. Peale praseodüümoksiidi lisamist klaasile saab valmistada rohelist värvi klaasi, millel on kvaliteetne kunstiväärtus ja mis suudab imiteerida ka vääriskive. Seda tüüpi klaas näeb tavalise päikesevalguse käes roheline välja, küünlavalgel on see aga peaaegu värvitu. Seetõttu saab seda kasutada võltsitud vääriskivide ja vääriskaunistuste valmistamiseks, millel on atraktiivsed värvid ja jumalikud omadused.
2. Kasutamine haruldaste muldmetallide keraamikas
Haruldaste muldmetallide oksiide saab kasutada keraamika lisandina, et valmistada palju parema jõudlusega haruldaste muldmetallide keraamikat. Nende hulgas on esinduslik haruldaste muldmetallide peenkeraamika. See kasutab kõrgelt valitud toorainet ning võtab kasutusele hõlpsasti juhitavad protsessid ja töötlemistehnikad, mis võimaldavad täpselt kontrollida keraamika koostist. Seda saab jagada kahte tüüpi: funktsionaalne keraamika ja kõrgtemperatuuriline struktuurkeraamika. Pärast haruldaste muldmetallide oksiidide lisamist võivad need parandada keraamika paagutamist, tihedust, mikrostruktuuri ja faasi koostist, et vastata erinevate rakenduste nõuetele. Praseodüümoksiidist kui värvainest valmistatud keraamilist glasuuri ei mõjuta ahju sees olev atmosfäär, sellel on stabiilne värv, särav glasuuripind, see võib parandada füüsikalisi ja keemilisi omadusi, parandada keraamika termilist stabiilsust ja kvaliteeti, suurendada värvide mitmekesisust, ja kulusid vähendada. Pärast praseodüümoksiidi lisamist keraamilistele pigmentidele ja glasuuridele saab toota haruldaste muldmetallide praseodüümkollast, praseodüümrohelist, glasuurialuseid punaseid pigmente ja valget kummitusglasuuri, elevandiluukollast glasuuri, õunarohelist portselani jne. Seda tüüpi kunstiline portselan on suurema efektiivsusega ja hästi eksporditav, mis on välismaal populaarne. Asjakohase statistika kohaselt on praseodüümneodüümi globaalne kasutus keraamikas üle tuhande tonni ning ühtlasi on see praseodüümoksiidi suur kasutaja. Tulevikus eeldatakse suuremat arengut.
3. Kasutamine haruldaste muldmetallide püsimagnetites
(Pr, Sm) Co5 püsimagneti maksimaalne magnetiline energiaprodukt (BH) m=27MG θ e (216K J/m3)。 Ja PrFeB (BH) m on 40MG θ E (320K J/m3). Seetõttu on Pr toodetud püsimagnetite kasutamisel endiselt potentsiaalseid rakendusi nii tööstus- kui ka tsiviiltööstuses.
4. Kasutamine muudes valdkondades korundi lihvketaste valmistamiseks.
Valge korundi baasil võib umbes 0,25% praseodüümneodüümoksiidi lisamine valmistada haruldaste muldmetallide korundi lihvkettaid, mis parandavad oluliselt nende lihvimisvõimet. Suurendage lihvimisastet 30% võrra 100%ni ja kahekordistage kasutusiga. Praseodüümoksiidil on teatud materjalide jaoks head poleerimisomadused, mistõttu saab seda kasutada poleerimismaterjalina poleerimistöödel. See sisaldab umbes 7,5% praseodüümoksiidi tseeriumipõhises poleerimispulbris ja seda kasutatakse peamiselt optiliste klaaside, metalltoodete, lehtklaasi ja teleritorude poleerimiseks. Poleerimisefekt on hea ja kasutusmaht suur, millest on saanud praegu Hiinas peamine poleerimispulber. Lisaks võib nafta krakkimise katalüsaatorite kasutamine parandada katalüütilist aktiivsust ja neid saab kasutada lisandina terase tootmisel, sulaterase puhastamisel jne. Lühidalt öeldes, praseodüümoksiidi kasutamine laieneb pidevalt, peale selle kasutatakse rohkem ka segatud olekus. üks praseodüümoksiidi vorm. Arvatakse, et see trend jätkub ka tulevikus.
Postitusaeg: 26. mai-2023