Composé magique des terres rares: oxyde de praseodymium

Oxyde de praseodymium,formule moléculairePr6o11, poids moléculaire 1021.44.

Il peut être utilisé dans le verre, la métallurgie et comme additif pour la poudre fluorescente. L'oxyde de praseodymium est l'un des produits importants à la lumièreProduits de terres rares.

En raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques, il a été largement utilisé dans des champs tels que la céramique, le verre, les aimants permanents de terres rares, les catalyseurs de craquage de terres rares, les poudres de polissage des terres rares, les matériaux de broyage et les additifs, avec des perspectives prometteuses.

Depuis les années 1990, la technologie de production et l'équipement de la Chine pour l'oxyde de praseodymium ont apporté des améliorations et des améliorations significatives, avec une croissance rapide des produits et de la production. Non seulement il peut répondre au volume des applications nationales et aux exigences du marché, mais il existe également un montant considérable d'exportations. Par conséquent, la technologie de production actuelle de la Chine, les produits et la production de l'oxyde de praseodymium, ainsi que la demande d'approvisionnement aux marchés nationaux et étrangers, sont parmi les meilleurs de la même industrie au monde.

Propriétés

Poudre noire, densité 6,88 g / cm3, point de fusion 2042 ℃, point d'ébullition 3760 ℃. Insoluble dans l'eau, soluble dans les acides pour former des sels trivalents. Bonne conductivité.

 
Synthèse

1. Méthode de séparation chimique. Il comprend une méthode de cristallisation fractionnaire, une méthode de précipitation fractionnaire et une méthode d'oxydation. Le premier est séparé en fonction de la différence de solubilité en cristal des nitrates de terres rares. La séparation est basée sur les différents produits de volume de précipitations de sels complexes de sulfate de terres rares. Ce dernier est séparé sur la base de l'oxydation de Pr3 + trivalent à Pr4 + tétravalent. Ces trois méthodes n'ont pas été appliquées dans la production industrielle en raison de leur faible taux de récupération des terres rares, de leurs processus complexes, de leurs opérations difficiles, de leur faible production et de leur coût élevé.

2. Méthode de séparation. Y compris la méthode de séparation d'extraction de complexation et la méthode de séparation d'extraction P-507 de saponification. Le premier utilise des extraits d'extrusion complexe et des extractants N-263 pour extraire et séparer le praséodyme du système d'acide nitrique d'enrichissement du néodyme de praséodyme, résultant en un rendement PR6O11 à 99% de 98%. Cependant, en raison du processus complexe, de la consommation élevée d'agents complexeurs et des coûts élevés des produits, il n'a pas été utilisé dans la production industrielle. Les deux derniers ont une bonne extraction et une bonne séparation du praseodymium avec P-507, qui ont tous deux été appliqués dans la production industrielle. Cependant, en raison de l'efficacité élevée de l'extraction P-507 du praseodymium et du taux de perte élevé de P-204, la méthode d'extraction et de séparation P-507 est actuellement couramment utilisée dans la production industrielle.

3. La méthode d'échange d'ions est rarement utilisée dans la production en raison de son long processus, de son fonctionnement gênant et de son faible rendement, mais la pureté du produit PR6O11 ≥ 99 5%, le rendement ≥ 85% et la sortie par unité d'équipement est relativement faible.

1) Production de produits d'oxyde de praseodymium à l'aide de la méthode d'échange d'ions: en utilisant des composés enrichis en néodyme de praséodymium (PR, ND) 2CL3 comme matières premières. Il est préparé dans une solution d'alimentation (PR, ND) CL3 et chargé dans une colonne d'adsorption pour adsorber les terres rares saturées. Lorsque la concentration de la solution d'alimentation entrante est la même que la concentration de sortie, l'adsorption des terres rares est terminée et en attendant le prochain processus à utiliser. Après avoir chargé la colonne en résine cationique, la solution CUSO4-H2SO4 est utilisée pour s'écouler dans la colonne pour préparer une colonne de séparation de terres rares Cu H + pour une utilisation. After connecting one adsorption column and three separation columns in series, use EDT A (0 015M) Flows in from the inlet of the first adsorption column for elution separation (leaching rate 1 2cm/min）。 When neodymium first flows out at the outlet of La troisième colonne de séparation lors de la séparation de lixiviation, elle peut être collectée par un récepteur et traitée chimiquement pour obtenir le sous-produit ND2O3. Pour produire le produit PR6O11.

2) Production de produits d'oxyde de praseodymium à l'aide de la méthode d'extraction P-204: en utilisant du chlorure de praséodyme de crairium de lanthane (LA, CE, PR) CL3 comme matière première. Mélanger les matières premières dans un liquide, saponifier le P-204 et ajouter du kérosène pour faire une solution extractante. Séparez le liquide d'alimentation du praseodymium extrait dans le réservoir d'extraction de clarification mixte. Ensuite, lavez les impuretés dans la phase organique et utilisez du HCL pour extraire le praseodymium pour obtenir une solution Prcl3 pure. Précipiter avec de l'acide oxalique, du calcine et de l'emballage pour obtenir un produit à l'oxyde de praseodymium. Le processus principal est le suivant: matières premières → Préparation de la solution d'alimentation → P-204 Extraction du praseodymium → Lavage → Délissation d'acide inférieur du praseodymium → Solution pure PRCL3 → Précipitation d'acide oxalique → Calcination → Test → Emballage (produits d'oxyde de praseodymium).

3) Production de produits d'oxyde de praseodymium à l'aide de la méthode d'extraction p507: en utilisant du chlorure de praséodymium de cerium (CE, PR) CL3 obtenu à partir du concentré de terres rares ioniques du sud comme matière première (REO ≥ 45%, oxyde de praseodyme ≥ 75%). Après avoir extrait le praseodymium avec la solution d'alimentation préparée et l'extractant p507 dans le réservoir d'extraction, les impuretés en phase organique sont lavées avec du HCl. Enfin, le praseodymium est extrait avec du HCl pour obtenir une solution pure Prcl3. Les précipitations du praseodymium avec l'acide oxalique, la calcination et l'emballage rendent les produits d'oxyde de praseodymium. Le processus principal est le suivant: matières premières → Préparation de la solution d'alimentation → Extraction du praseodymium avec P-507 → Lavage d'impureté → Extraction inverse du praseodymium → Solution pure de Prcl3 → Précipitation d'acide oxalique → Calcination → Détection → Emballage (Praseodymium Oxyde Products).

4) Production de produits à l'oxyde de praseodymium à l'aide de la méthode d'extraction p507: le chlorure de praseodymium de lanthane (Cl, PR) CL3 obtenu à partir du concentré de terres rares du Sichuan est utilisé comme matière première (REO ≥ 45%, l'oxyde de praseodymium 8,05%), et il en est préparé dans un liquide d'alimentation. Le praseodymium est ensuite extrait avec un agent d'extraction p507 saponifié dans un réservoir d'extraction, et les impuretés en phase organique sont éliminées par lavage HCL. Ensuite, le HCL a été utilisé pour l'extraction inverse du praseodymium pour obtenir une solution pure Prcl3. Les produits à l'oxyde de praseodymium sont obtenus en précipitant le praseodymium avec de l'acide oxalique, le calcination et l'emballage. Le processus principal est: les matières premières → Solution d'ingrédients → Extraction P-507 du praseodymium → Lavage d'impuretés → Extraction inverse du praseodymium → Solution pure PRCL3 → Prépitation d'acide oxalique → Calcination → Test → Packaging (Products de praseodymium oxyde).

À l'heure actuelle, la principale technologie de processus pour la production de produits d'oxyde de praseodymium en Chine est la méthode d'extraction P507 utilisant un système d'acide chlorhydrique, qui a été largement utilisé dans la production industrielle de divers oxydes de terres rares individuelles et est devenu une technologie de processus de production avancée dans le même Industrie du monde entier, se classant parmi le sommet.

Application

1. Application en verre de terres rares

Après avoir ajouté des oxydes de terres rares à différents composants du verre, différentes couleurs de verres de terres rares peuvent être fabriquées, telles que le verre vert, le verre laser, la magnéto optique et le verre à fibre optique, et leurs applications se développent de jour en jour. Après avoir ajouté de l'oxyde de praseodymium au verre, un verre de couleur verte peut être fabriqué, qui a une valeur artistique de haute qualité et peut également imiter les pierres précieuses. Ce type de verre a l'air vert lorsqu'il est exposé au soleil ordinaire, tandis qu'il est presque incolore sous la chandelle. Par conséquent, il peut être utilisé pour faire de fausses pierres précieuses et des décorations précieuses, avec des couleurs attrayantes et des qualités adorables.

2. Application en céramiques de terres rares

Les oxydes de terres rares peuvent être utilisés comme additifs en céramique pour faire de nombreuses céramiques de terres rares avec de meilleures performances. Les fines céramiques rares parmi elles sont représentatives. Il utilise des matières premières hautement sélectionnées et adopte des processus et des techniques de traitement faciles à contrôler, qui peuvent contrôler avec précision la composition de la céramique. Il peut être divisé en deux types: la céramique fonctionnelle et la céramique structurelle à haute température. Après avoir ajouté des oxydes de terres rares, ils peuvent améliorer le frittage, la densité, la microstructure et la composition de phase de céramique pour répondre aux exigences des différentes applications. Le glaçage en céramique en oxyde de praseodymium en tant que colorant n'est pas affecté par l'atmosphère à l'intérieur du four, a une apparence de couleur stable, une surface de glaçure vive, peut améliorer les propriétés physiques et chimiques, améliorer la stabilité thermique et la qualité de la céramique, augmenter la variété des couleurs, et réduire les coûts. Après avoir ajouté de l'oxyde de praseodymium à des pigments et des glaçures en céramique, le jaune du praseodymium rare, le vert prasymium, les pigments rouges sous le violon et le glaçage fantôme blanc, le glaçage jaune ivoire, la porcelaine verte de pomme, etc. peuvent être produites. Ce type de porcelaine artistique a une efficacité plus élevée et est bien exporté, qui est populaire à l'étranger. Selon les statistiques pertinentes, l'application globale du néodyme de praseodymium dans la céramique dépasse mille tonnes, et c'est également un utilisateur majeur de l'oxyde de praseodymium. On s'attend à ce qu'il y ait un plus grand développement à l'avenir.

3. Application dans les aimants permanents en terres rares

Le produit d'énergie magnétique maximale (BH) de (Pr, SM) CO5 MAGNET permanent M = 27mg θ E (216K J / M3)。 et le (BH) M de PRFEB est de 40 mg θ E (320K J / m3). Par conséquent, l'utilisation d'aimants permanents produits par la RP présente toujours des applications potentielles dans les industries industrielles et civiles.

4. Application dans d'autres champs pour fabriquer des roues de broyage en corundum.

Sur la base du corindum blanc, l'ajout d'environ 0,25% d'oxyde de néodyme de praseodymium peut fabriquer des roues de broyage en corindum de terres rares, améliorant considérablement leurs performances de broyage. Augmentez le taux de broyage de 30% à 100% et doublez la durée de vie. L'oxyde de praseodymium a de bonnes propriétés de polissage pour certains matériaux, il peut donc être utilisé comme matériau de polissage pour les opérations de polissage. Il contient environ 7,5% d'oxyde de praseodymium dans la poudre de polissage à base de cérium et est principalement utilisé pour polir des verres optiques, des produits métalliques, des verreurs plats et des tubes télévisés. L'effet de polissage est bon et le volume d'application est important, ce qui est devenu la principale poudre de polissage en Chine à l'heure actuelle. De plus, l'application de catalyseurs de craquage de pétrole peut améliorer l'activité catalytique et peut être utilisée comme additifs pour l'acier en acier, la purification de l'acier fondu, etc. En bref, l'application d'oxyde de praseodymium est constamment en expansion, avec plus d'être utilisé dans un état mixte en plus Une seule forme d'oxyde de praseodymium. On estime que cette tendance se poursuivra à l'avenir.