Praseodyymioksidi,molekyylikaavaPr6O11, molekyylipaino 1021,44.
Sitä voidaan käyttää lasissa, metallurgiassa ja fluoresoivan jauheen lisäaineena. Praseodyymioksidi on yksi tärkeimmistä valon tuotteistaharvinaisten maametallien tuotteet.
Ainutlaatuisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta sitä on käytetty laajalti sellaisilla aloilla kuin keramiikka, lasi, harvinaisten maametallien kestomagneetit, harvinaisten maametallien krakkauskatalyytit, harvinaisten maametallien kiillotusjauheet, hiomamateriaalit ja lisäaineet lupaavin näkymin.
1990-luvulta lähtien Kiinan praseodyymioksidin tuotantotekniikka ja laitteet ovat tehneet merkittäviä parannuksia ja parannuksia, minkä ansiosta tuote ja tuotanto ovat kasvaneet nopeasti. Se ei ainoastaan täytä kotimaisia sovellusmääriä ja markkinoiden vaatimuksia, vaan sillä on myös huomattava määrä vientiä. Siksi Kiinan nykyinen praseodyymioksidin tuotantotekniikka, tuotteet ja tuotanto sekä kysyntä kotimaisille ja ulkomaisille markkinoille ovat saman alan huippuja maailmassa.
Ominaisuudet
Musta jauhe, tiheys 6,88 g/cm3, sulamispiste 2042 ℃, kiehumispiste 3760 ℃. Ei liukene veteen, liukenee happoihin muodostaen kolmiarvoisia suoloja. Hyvä johtavuus.
Synteesi
1. Kemiallinen erotusmenetelmä. Se sisältää jakokiteytysmenetelmän, fraktiosaostusmenetelmän ja hapetusmenetelmän. Edellinen erotetaan harvinaisten maametallien nitraattien kideliukoisuuden eron perusteella. Erotus perustuu harvinaisten maametallien sulfaattikompleksisuolojen erilaisiin saostumistilavuustuotteisiin. Jälkimmäinen erotetaan kolmenarvoisen Pr3+:n hapettumisen perusteella neliarvoiseksi Pr4+:ksi. Näitä kolmea menetelmää ei ole sovellettu teollisessa tuotannossa niiden alhaisen harvinaisten maametallien talteenottonopeuden, monimutkaisten prosessien, vaikeiden toimintojen, alhaisen tehon ja korkeiden kustannusten vuoksi.
2. Erotusmenetelmä. Sisältää kompleksinmuodostuksen uuttoerotusmenetelmän ja saippuoinnin P-507 uuttoerotusmenetelmän. Edellinen käyttää monimutkaisia ekstruusio-DYPA- ja N-263-uuttoaineita praseodyymin uuttamiseen ja erottamiseen praseodyymineodyymirikastuksen typpihappojärjestelmästä, mikä johtaa Pr6O11:n 99 %:n saantoon 98 %:iin. Monimutkaisen prosessin, kompleksinmuodostajien suuren kulutuksen ja korkeiden tuotekustannusten vuoksi sitä ei kuitenkaan ole käytetty teollisessa tuotannossa. Kahdella jälkimmäisellä on hyvä praseodyymin uutto ja erotus P-507:llä, joita molempia on käytetty teollisessa tuotannossa. Praseodyymin P-507-uuton korkean tehokkuuden ja P-204:n suuren häviönopeuden vuoksi P-507-uutto- ja erotusmenetelmää käytetään kuitenkin tällä hetkellä yleisesti teollisessa tuotannossa.
3. Ioninvaihtomenetelmää käytetään harvoin tuotannossa sen pitkän prosessin, hankalan toiminnan ja alhaisen tuoton vuoksi, mutta tuotteen puhtaus Pr6O11 ≥ 99 5 %, saanto ≥ 85 % ja tuotanto yksikköä kohti on suhteellisen alhainen.
1) Praseodyymioksidituotteiden valmistus ioninvaihtomenetelmällä: käyttämällä raaka-aineena praseodyymineodyymirikastettuja yhdisteitä (Pr, Nd) 2Cl3. Se valmistetaan syöttöliuokseksi (Pr, Nd) Cl3 ja ladataan adsorptiokolonniin tyydyttyneiden harvinaisten maametallien adsorboimiseksi. Kun sisään tulevan syöttöliuoksen pitoisuus on sama kuin ulosvirtauspitoisuus, harvinaisten maametallien adsorptio on valmis ja odottaa seuraavan prosessin käyttöä. Kun kolonni on ladattu kationiseen hartsiin, CuS04-H2S04-liuosta käytetään virtaamaan kolonniin Cu H+harvinaisten maametallien erotuskolonnin valmistamiseksi käytettäväksi. Kun olet liittänyt yhden adsorptiokolonnin ja kolme erotuskolonnia sarjaan, käytä EDT A:ta (0 015M), joka virtaa sisään ensimmäisen adsorptiokolonnin tuloaukosta eluutioerotukseen (uuttonopeus 1 2 cm/min）。 Kun neodyymi virtaa ensimmäisen kerran ulos kolmas erotuskolonni liuotuserotuksen aikana, se voidaan kerätä talteen ja käsitellä kemiallisesti Nd2O3:n saamiseksi sivutuote Erotuskolonnin neodyymin erotuksen jälkeen erotuskolonnin ulostuloaukossa kerätään puhdasta PrCl3-liuosta ja käsitellään kemiallisesti Pr6O11-tuotteen valmistamiseksi. Pääprosessi on seuraava: raaka-aineet → syöttöliuoksen valmistus → adsorptio harvinaisen maametallin adsorptiokolonnissa → erotuskolonnin liitos → liuotuserotus → puhtaan praseodyymiliuoksen kerääminen → oksaalihapon saostus → detektio → pakkaus.
2) Praseodyymioksidituotteiden valmistus P-204-uuttomenetelmällä: käyttäen raaka-aineena lantaaniserium-praseodyymikloridia (La, Ce, Pr) Cl3. Sekoita raaka-aineet nesteeksi, saippuoi P-204 ja lisää kerosiinia uuttoliuoksen valmistamiseksi. Erota syöttöneste uutetusta praseodyymistä sekakirkastusuuttosäiliössä. Pese sitten orgaanisen faasin epäpuhtaudet ja käytä HCl:a praseodyymin uuttamiseen puhtaan PrCl3-liuoksen saamiseksi. Saosta oksaalihapolla, kalsiini ja pakkaa praseodyymioksidituotteen saamiseksi. Pääprosessi on seuraava: raaka-aineet → syöttöliuoksen valmistus → praseodyymin P-204 uuttaminen → pesu → praseodyymin pohjahappo strippaus → puhdas PrCl3-liuos → oksaalihapposaostus → kalsinointi → testaus → pakkaaminen (praseodyymioksidituotteet).
3) Praseodyymioksidituotteiden valmistus P507-uuttomenetelmällä: Eteläisen ionisen harvinaisen maametallin rikasteesta saatua ceriumpraseodyymikloridia (Ce, Pr) Cl3 käytetään raaka-aineena (REO ≥ 45 %, praseodyymioksidi ≥ 75 %). Sen jälkeen kun praseodyymi on uutettu valmistetulla syöttöliuoksella ja uuttosäiliössä P507-uuttoaineella, orgaanisen faasin epäpuhtaudet pestään HCl:lla. Lopuksi praseodyymi uutetaan takaisin HCl:lla puhtaan PrCl3-liuoksen saamiseksi. Praseodyymin saostus oksaalihapolla, kalsinointi ja pakkaaminen tuottaa praseodyymioksidituotteita. Pääprosessi on seuraava: raaka-aineet → syöttöliuoksen valmistus → praseodyymin uuttaminen P-507:lla → epäpuhtauksien pesu → praseodyymin käänteisuutto → puhdas PrCl3-liuos → oksaalihapposaostus → kalsinointi → havaitseminen → pakkaaminen (praseodyymioksidituotteet).
4) Praseodyymioksidituotteiden valmistus P507-uuttomenetelmällä: Raaka-aineena käytetään Sichuanin harvinaisten maametallien rikasteen käsittelystä saatua lantaanipraseodyymikloridia (Cl, Pr) Cl3 (REO ≥ 45 %, praseodyymioksidi 8,05 %), ja se on valmistetaan syöttönesteeksi. Praseodyymi uutetaan sitten saippuoidulla P507-uuttoaineella uuttosäiliössä, ja orgaanisen faasin epäpuhtaudet poistetaan HCl-pesulla. Sitten HCl:a käytettiin praseodyymin käänteisuuttoon puhtaan PrCl3-liuoksen saamiseksi. Praseodyymioksidituotteita saadaan saostamalla praseodyymi oksaalihapolla, kalsinoimalla ja pakkaamalla. Pääprosessi on: raaka-aineet → ainesosien liuos → praseodyymin P-507 uuttaminen → epäpuhtauksien pesu → praseodyymin käänteinen uutto → puhdas PrCl3-liuos → oksaalihapon saostus → kalsinointi → testaus → pakkaus (praseodyymioksidituotteet).
Tällä hetkellä tärkein prosessitekniikka praseodyymioksidituotteiden valmistuksessa Kiinassa on P507-uuttomenetelmä, jossa käytetään suolahappojärjestelmää, jota on käytetty laajalti erilaisten yksittäisten harvinaisten maametallien oksidien teollisessa tuotannossa ja josta on tullut edistynyt tuotantoprosessitekniikka samassa. teollisuus maailmanlaajuisesti, sijoittuen parhaiden joukkoon.
Sovellus
1. Käyttö harvinaisten maametallien lasiin
Kun harvinaisten maametallien oksideja on lisätty eri lasikomponentteihin, voidaan valmistaa erivärisiä harvinaisten maametallien laseja, kuten vihreää lasia, laserlasia, magneto-optista ja valokuitulasia, ja niiden sovellukset laajenevat päivä päivältä. Praseodyymioksidin lisäämisen jälkeen lasiin voidaan valmistaa vihreä lasi, jolla on korkealaatuista taiteellista arvoa ja joka voi myös jäljitellä jalokiviä. Tämäntyyppinen lasi näyttää vihreältä altistuessaan tavalliselle auringonvalolle, kun taas se on lähes väritöntä kynttilänvalossa. Siksi siitä voidaan tehdä väärennettyjä jalokiviä ja arvokkaita koristeita, joissa on houkuttelevia värejä ja suloisia ominaisuuksia.
2. Käyttö harvinaisten maametallien keramiikassa
Harvinaisten maametallien oksideja voidaan käyttää keramiikan lisäaineina monien harvinaisten maametallien keraamisten valmistukseen, joiden suorituskyky on parempi. Niiden joukossa harvinaisten maametallien hienokeramiikka ovat edustavia. Se käyttää erittäin valittuja raaka-aineita ja ottaa käyttöön helposti ohjattavia prosesseja ja prosessointitekniikoita, jotka voivat ohjata tarkasti keramiikan koostumusta. Se voidaan jakaa kahteen tyyppiin: toiminnallinen keramiikka ja korkean lämpötilan rakennekeramiikka. Harvinaisten maametallien oksidien lisäämisen jälkeen ne voivat parantaa keramiikan sintrausta, tiheyttä, mikrorakennetta ja faasikoostumusta vastaamaan eri sovellusten vaatimuksia. Praseodyymioksidista väriaineena valmistettu keraaminen lasite ei vaikuta uunin sisällä olevaan ilmapiiriin, sillä on vakaa värin ulkonäkö, kirkas lasitepinta, se voi parantaa fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, parantaa keramiikan lämpöstabiilisuutta ja laatua, lisätä värejä, ja vähentää kustannuksia. Praseodyymioksidin lisäämisen jälkeen keraamisiin pigmentteihin ja lasitteisiin voidaan valmistaa harvinaisen maametallin praseodyymin keltainen, praseodyymivihreä, lasin alla oleva punainen pigmentti ja valkoinen haamulasite, norsunluun keltainen lasite, omenanvihreä posliini jne. Tämäntyyppinen taiteellinen posliini on tehokkaampi ja sitä viedään hyvin, mikä on suosittu ulkomailla. Asiaankuuluvien tilastojen mukaan praseodyymineodyymin maailmanlaajuinen käyttö keramiikassa on yli tuhat tonnia, ja se on myös suuri praseodyymioksidin käyttäjä. Jatkossa kehitystä odotetaan olevan suurempaa.
3. Käyttö harvinaisten maametallien kestomagneeteissa
(Pr, Sm) Co5-kestomagneetin maksimi magneettinen energiatuote (BH) m = 27MG θ e (216K J/m3)。 Ja PrFeB:n (BH) m on 40MG θ E (320K J/m3). Siksi Pr-tuotettujen kestomagneettien käytöllä on edelleen potentiaalisia sovelluksia sekä teollisuudessa että siviiliteollisuudessa.
4. Sovellus muilla aloilla korundihiomalaikkojen valmistukseen.
Valkoisen korundin perusteella lisäämällä noin 0,25 % praseodyymineodyymioksidia voidaan tehdä harvinaisten maametallien korundihiomalaikkoja, mikä parantaa huomattavasti niiden hiontakykyä. Lisää jauhatusnopeutta 30 %:lla 100 %:iin ja tuplaa käyttöikä. Praseodyymioksidilla on hyvät kiillotusominaisuudet tietyille materiaaleille, joten sitä voidaan käyttää kiillotusmateriaalina kiillotusoperaatioissa. Se sisältää noin 7,5 % praseodyymioksidia ceriumpohjaisessa kiillotusjauheessa, ja sitä käytetään pääasiassa optisten lasien, metallituotteiden, tasolasin ja televisioputkien kiillotukseen. Kiillotusvaikutus on hyvä ja levitysmäärä on suuri, ja siitä on tullut Kiinan tärkein kiillotusjauhe tällä hetkellä. Lisäksi öljykrakkauskatalyyttien käyttö voi parantaa katalyyttistä aktiivisuutta, ja niitä voidaan käyttää lisäaineina teräksen valmistukseen, sulan teräksen puhdistukseen jne. Lyhyesti sanottuna praseodyymioksidin käyttö laajenee jatkuvasti, ja sitä käytetään enemmän sekoitettuna. yksi praseodyymioksidin muoto. Tämän trendin arvioidaan jatkuvan myös tulevaisuudessa.
Postitusaika: 26.5.2023