જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી સંયોજન: પ્રોસેોડિમિયમ ox કસાઈડ

પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ,પરમાણુ સૂત્રPR6O11, મોલેક્યુલર વજન 1021.44.

તેનો ઉપયોગ કાચ, ધાતુશાસ્ત્ર અને ફ્લોરોસન્ટ પાવડર માટે એડિટિવ તરીકે થઈ શકે છે. પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ પ્રકાશમાં એક મહત્વપૂર્ણ ઉત્પાદનો છેદુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પાદનો.

તેની અનન્ય શારીરિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોને લીધે, તેનો ઉપયોગ સિરામિક્સ, ગ્લાસ, દુર્લભ પૃથ્વી કાયમી ચુંબક, દુર્લભ પૃથ્વી ક્રેકીંગ ઉત્પ્રેરકો, દુર્લભ પૃથ્વી પોલિશિંગ પાવડર, ગ્રાઇન્ડીંગ સામગ્રી અને એડિટિવ્સ જેવા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે.

1990 ના દાયકાથી, ચાઇનાની ઉત્પાદન તકનીક અને પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ માટેના સાધનોએ ઝડપી ઉત્પાદન અને આઉટપુટ વૃદ્ધિ સાથે નોંધપાત્ર સુધારણા અને સુધારા કર્યા છે. તે માત્ર ઘરેલું એપ્લિકેશન વોલ્યુમ અને બજારની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરી શકે છે, પરંતુ ત્યાં નિકાસની નોંધપાત્ર માત્રા પણ છે. તેથી, ચાઇનાની વર્તમાન ઉત્પાદન તકનીક, પ્રોડેસિઓમિઅમ ox કસાઈડના ઉત્પાદનો અને આઉટપુટ, તેમજ સ્થાનિક અને વિદેશી બજારોમાં સપ્લાયની માંગ, વિશ્વના સમાન ઉદ્યોગમાં ટોચની છે.

ગુણધર્મો

બ્લેક પાવડર, ઘનતા 6.88 જી/સેમી 3, ગલનબિંદુ 2042 ℃, ઉકળતા બિંદુ 3760 ℃. પાણીમાં અદ્રાવ્ય, એસિડ્સમાં દ્રાવ્ય. સારી વાહકતા.

 
સંશ્લેષણ

1. રાસાયણિક અલગ પદ્ધતિ. તેમાં અપૂર્ણાંક સ્ફટિકીકરણ પદ્ધતિ, અપૂર્ણાંક વરસાદની પદ્ધતિ અને ox ક્સિડેશન પદ્ધતિ શામેલ છે. ભૂતપૂર્વ પૃથ્વી નાઇટ્રેટ્સના ક્રિસ્ટલ દ્રાવ્યતાના તફાવતને આધારે અલગ છે. અલગ થવું એ દુર્લભ પૃથ્વી સલ્ફેટ જટિલ ક્ષારના વિવિધ વરસાદના વોલ્યુમ ઉત્પાદનો પર આધારિત છે. બાદમાં ટેટ્રાવેલેન્ટ પીઆર 4+થી ટ્રીવેલેન્ટ PR3+ના ox ક્સિડેશનના આધારે અલગ કરવામાં આવે છે. આ ત્રણ પદ્ધતિઓ તેમના નીચા દુર્લભ પૃથ્વી પુન recovery પ્રાપ્તિ દર, જટિલ પ્રક્રિયાઓ, મુશ્કેલ કામગીરી, ઓછા આઉટપુટ અને costs ંચા ખર્ચને કારણે industrial દ્યોગિક ઉત્પાદનમાં લાગુ કરવામાં આવી નથી.

2. અલગ પદ્ધતિ. જટિલ નિષ્કર્ષણ અલગ કરવાની પદ્ધતિ અને સેપ on નિફિકેશન પી -507 નિષ્કર્ષણ અલગ કરવાની પદ્ધતિ સહિત. ભૂતપૂર્વ પ્રોસેઓડીમિયમ નિયોોડિમિયમ સંવર્ધનની નાઇટ્રિક એસિડ સિસ્ટમથી પ્રેસોડીમિયમ કા ract વા અને અલગ કરવા માટે જટિલ એક્સ્ટ્ર્યુઝન ડાયપ અને એન -263 એક્સ્ટ્રેક્ટ્સનો ઉપયોગ કરે છે, પરિણામે PR6O11 99% ની yield 98% ની ઉપજ. જો કે, જટિલ પ્રક્રિયા, જટિલ એજન્ટોનો ઉચ્ચ વપરાશ અને product ંચા ઉત્પાદન ખર્ચને કારણે, તેનો ઉપયોગ industrial દ્યોગિક ઉત્પાદનમાં કરવામાં આવ્યો નથી. બાદમાં બેમાં પી -507 સાથે પ્રેસીોડિમિયમનું સારું નિષ્કર્ષણ અને અલગ છે, જે બંને industrial દ્યોગિક ઉત્પાદનમાં લાગુ કરવામાં આવ્યા છે. જો કે, પી -507 એક્સ્ટ્રાક્શનની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાને કારણે અને પી -204 ના ઉચ્ચ નુકસાન દરને કારણે, પી -507 નિષ્કર્ષણ અને અલગ પદ્ધતિ હાલમાં સામાન્ય રીતે industrial દ્યોગિક ઉત્પાદનમાં વપરાય છે.

.

1) આયન વિનિમય પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન: કાચા માલ તરીકે પ્રોસેઓડીમિયમ નિયોડીમિયમ સમૃદ્ધ સંયોજનો (પીઆર, એનડી) 2 સીએલ 3 નો ઉપયોગ. તે ફીડ સોલ્યુશન (પીઆર, એનડી) સીએલ 3 માં તૈયાર કરવામાં આવે છે અને સંતૃપ્ત દુર્લભ ધરતીઓને શોષણ કરવા માટે or સોર્સપ્શન ક column લમમાં લોડ કરવામાં આવે છે. જ્યારે ઇનકમિંગ ફીડ સોલ્યુશનની સાંદ્રતા એ આઉટફ્લો એકાગ્રતા જેવી જ હોય ​​છે, ત્યારે દુર્લભ ધરતીનું શોષણ પૂર્ણ થાય છે અને આગળની પ્રક્રિયાની ઉપયોગની રાહ જોતા હોય છે. ક column લમને કેશનિક રેઝિનમાં લોડ કર્યા પછી, CUSO4-H2SO4 સોલ્યુશનનો ઉપયોગ ક્યુમ એચ+દુર્લભ પૃથ્વી વિભાજન ક column લમ તૈયાર કરવા માટે ક column લમમાં વહેવા માટે થાય છે. શ્રેણીમાં એક or સોર્સપ્શન ક column લમ અને ત્રણ વિભાજન ક umns લમ્સને કનેક્ટ કર્યા પછી, ઇડીટી એ (0 015 એમ) નો ઉપયોગ એલ્યુશન અલગ કરવા માટે પ્રથમ or સોર્સપ્શન ક column લમના ઇનલેટમાંથી વહે છે (લીચિંગ રેટ 1 2 સે.મી./મિનિટ）。 જ્યારે નિયોડીયમ પ્રથમ આઉટલેટ પર વહે છે ત્રીજી અલગતા ક column લમ, લીચિંગ જુદાઈ દરમિયાન, તે રીસીવર દ્વારા એકત્રિત કરી શકાય છે અને રાસાયણિક રીતે એનડી 2 ઓ 3 બાયપ્રોડક્ટ મેળવવા માટે સારવાર કરી શકાય છે, અલગ ક column લમમાં નિયોડીયમ અલગ થયા પછી, શુદ્ધ પીઆરસીએલ 3 સોલ્યુશન, અલગ ક column લમના આઉટલેટ પર એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને રાસાયણિક સારવારને આધિન છે. PR6O11 ઉત્પાદન ઉત્પન્ન કરવા માટે.

2) પી -204 નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન: કાચા માલ તરીકે લ nt ન્થનમ સિરીયમ પ્રેસેોડિમિયમ ક્લોરાઇડ (એલએ, સીઇ, પીઆર) સીએલ 3 નો ઉપયોગ. કાચા માલને પ્રવાહીમાં મિક્સ કરો, પી -204 ને સ p પનીફાઇ કરો, અને એક્સ્ટ્રેક્ટન્ટ સોલ્યુશન બનાવવા માટે કેરોસીન ઉમેરો. મિશ્ર સ્પષ્ટતા નિષ્કર્ષણ ટાંકીમાં કા racted વામાં આવેલા પ્રેસીોડિમિયમથી ફીડ પ્રવાહીને અલગ કરો. પછી કાર્બનિક તબક્કામાં અશુદ્ધિઓ ધોઈ લો, અને શુદ્ધ પીઆરસીએલ 3 સોલ્યુશન મેળવવા માટે પ્રેસીઓડીમિયમ કા ract વા માટે એચસીએલનો ઉપયોગ કરો. ઓક્સાલિક એસિડ, કેલ્કિન અને પેકેજથી પ્રેસોડીમિયમ ox કસાઈડ ઉત્પાદન મેળવવા માટે વરસાદ. મુખ્ય પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: કાચો માલ → ફીડ સોલ્યુશનની તૈયારી → પી -204 પ્રેસોડીમિયમનો નિષ્કર્ષણ → વોશિંગ → બોટમ એસિડ સ્ટ્રિપિંગ પ્રેસોડીમિયમ → શુદ્ધ પીઆરસીએલ 3 સોલ્યુશન → ઓક્સાલિક એસિડ વરસાદ → કેલિસિનેશન → પરીક્ષણ → પેકેજિંગ (પ્રેસેોડિમિયમ ox કસાઈડ પ્રોડક્ટ્સ).

)) પી 507 નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન: સેરિયમ પ્રેસીઓડીમિયમ ક્લોરાઇડ (સીઇ, પીઆર) સીએલ 3 નો ઉપયોગ સધર્ન આયનીય દુર્લભ પૃથ્વીમાંથી કાચા માલ તરીકે કેન્દ્રિત (આરઇઓ ≥ 45%, પ્રોસેોડિઓડિયમ ox કસાઈડ ≥ 75%). નિષ્કર્ષણ ટાંકીમાં તૈયાર ફીડ સોલ્યુશન અને પી 507 એક્સ્ટ્રેક્ટ સાથે પ્રેસીોડિમિયમ કા ract ્યા પછી, કાર્બનિક તબક્કામાં અશુદ્ધિઓ એચસીએલથી ધોવાઇ છે. છેવટે, શુદ્ધ પીઆરસીએલ 3 સોલ્યુશન મેળવવા માટે, પ્રેસીઓડીમિયમ એચસીએલ સાથે પાછા કા .વામાં આવે છે. ઓક્સાલિક એસિડ, કેલ્કિનેશન અને પેકેજિંગ સાથે પ્રેસીઓડીમિયમનો વરસાદ પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉત્પાદનો આપે છે. મુખ્ય પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: કાચો માલ fied ફીડ સોલ્યુશનની તૈયારી p પી -507 સાથે પ્રેસીઓડીમિયમનો નિષ્કર્ષણ → અશુદ્ધતા ધોવા → પ્રેસોડીમિયમનો વિપરીત નિષ્કર્ષણ → શુદ્ધ પીઆરસીએલ 3 સોલ્યુશન → ઓક્સાલિક એસિડ વરસાદ → કેલિસિનેશન → ડિટેક્શન → પેકેજિંગ (પ્રેસીઓડીમિયમ ox ક્સાઇડ પ્રોડક્ટ્સ).

)) પી 507 નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન: સિચુઆન દુર્લભ પૃથ્વી કેન્દ્રીતમાંથી મેળવેલા લ nt ન્થનમ પ્રેસેોડિમિયમ ક્લોરાઇડ (સીએલ, પીઆર) સીએલ 3 નો ઉપયોગ કાચો માલ તરીકે થાય છે (આરઇઓ ≥ 45%, પ્રોસેઓડીમિયમ ox કસાઈડ 8.05%), અને તે છે. ફીડ પ્રવાહીમાં તૈયાર. ત્યારબાદ પ્રોસેઓડીમિયમ એક નિષ્કર્ષણ ટાંકીમાં સ p પ on નિફાઇડ પી 507 નિષ્કર્ષણ એજન્ટ સાથે કા racted વામાં આવે છે, અને કાર્બનિક તબક્કામાં અશુદ્ધિઓ એચસીએલ ધોવા દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. તે પછી, શુદ્ધ પીઆરસીએલ 3 સોલ્યુશન મેળવવા માટે એચસીએલનો ઉપયોગ પ્રોસેોડિમિયમના વિપરીત નિષ્કર્ષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રોસેઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉત્પાદનો ઓક્સાલિક એસિડ, કેલિસિનીંગ અને પેકેજિંગથી પ્રેસોડીમિયમને પ્રીસિપિટેટ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. મુખ્ય પ્રક્રિયા છે: કાચો માલ → ઘટક સોલ્યુશન → પી -507 પ્રોસેઓડીમિયમનો નિષ્કર્ષણ → અશુદ્ધતા ધોવા → પ્રેસોડીમિયમનું વિપરીત નિષ્કર્ષણ → શુદ્ધ પીઆરસીએલ 3 સોલ્યુશન → ઓક્સાલિક એસિડ વરસાદ → કેલિસિનેશન → પરીક્ષણ → પેકેજિંગ (પ્રેઝોડિમિયમ ઓક્સાઇડ ઉત્પાદનો).

હાલમાં, ચાઇનામાં પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉત્પાદનોના ઉત્પાદન માટેની મુખ્ય પ્રક્રિયા તકનીક એ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને પી 507 નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ છે, જે વિવિધ વ્યક્તિગત દુર્લભ પૃથ્વી ox કસાઈડ્સના industrial દ્યોગિક ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવામાં આવી છે અને તે જમાં એક અદ્યતન ઉત્પાદન પ્રક્રિયા તકનીક બની છે ઉદ્યોગ વિશ્વભરમાં, ટોચની રેન્કિંગ.

નિયમ

1. દુર્લભ પૃથ્વી ગ્લાસમાં એપ્લિકેશન

ગ્લાસના જુદા જુદા ઘટકોમાં દુર્લભ પૃથ્વીના ox કસાઈડ ઉમેર્યા પછી, દુર્લભ પૃથ્વી ચશ્માના વિવિધ રંગો બનાવી શકાય છે, જેમ કે લીલો ગ્લાસ, લેસર ગ્લાસ, મેગ્નેટ્ટો ઓપ્ટિકલ અને ફાઇબર ઓપ્ટિક ગ્લાસ, અને તેમની એપ્લિકેશનો દિવસે દિવસે વિસ્તરતી હોય છે. ગ્લાસમાં પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉમેર્યા પછી, લીલો રંગનો કાચ બનાવી શકાય છે, જેમાં ઉચ્ચ ગુણવત્તાની કલાત્મક મૂલ્ય હોય છે અને રત્નનું અનુકરણ પણ કરી શકે છે. સામાન્ય સૂર્યપ્રકાશના સંપર્કમાં આવે ત્યારે આ પ્રકારનો કાચ લીલો લાગે છે, જ્યારે તે મીણબત્તી હેઠળ લગભગ રંગહીન હોય છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ નકલી રત્ન અને કિંમતી સજાવટ બનાવવા માટે થઈ શકે છે, જેમાં આકર્ષક રંગો અને મનોહર ગુણો છે.

2. દુર્લભ પૃથ્વી સિરામિક્સમાં અરજી

વધુ સારી કામગીરી સાથે ઘણા દુર્લભ પૃથ્વી સિરામિક્સ બનાવવા માટે, સિરામિક્સમાં એડિટિવ્સ તરીકે દુર્લભ પૃથ્વી ox કસાઈડનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. તેમની વચ્ચે દુર્લભ પૃથ્વી સરસ સિરામિક્સ પ્રતિનિધિ છે. તે ખૂબ પસંદ કરેલા કાચા માલનો ઉપયોગ કરે છે અને પ્રક્રિયાઓ અને પ્રક્રિયા તકનીકોને નિયંત્રિત કરવા માટે સરળ અપનાવે છે, જે સિરામિક્સની રચનાને સચોટ રીતે નિયંત્રિત કરી શકે છે. તેને બે પ્રકારોમાં વહેંચી શકાય છે: કાર્યાત્મક સિરામિક્સ અને ઉચ્ચ-તાપમાન માળખાકીય સિરામિક્સ. દુર્લભ પૃથ્વી ox કસાઈડ ઉમેર્યા પછી, તેઓ વિવિધ એપ્લિકેશનોની આવશ્યકતાઓને પહોંચી વળવા માટે સિંટરિંગ, ઘનતા, માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર અને સિરામિક્સની તબક્કાની રચનામાં સુધારો કરી શકે છે. કલરન્ટ તરીકે પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડથી બનેલી સિરામિક ગ્લેઝ, ભઠ્ઠાની અંદરના વાતાવરણથી પ્રભાવિત થતી નથી, સ્થિર રંગનો દેખાવ, તેજસ્વી ગ્લેઝ સપાટી ધરાવે છે, શારીરિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં સુધારો કરી શકે છે, થર્મલ સ્થિરતા અને સિરામિક્સની ગુણવત્તામાં સુધારો કરી શકે છે, વિવિધ રંગોમાં વધારો કરે છે, અને ખર્ચ ઘટાડે છે. સિરામિક રંગદ્રવ્યો અને ગ્લેઝમાં પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ ઉમેર્યા પછી, દુર્લભ પૃથ્વી પ્રેસીઓડીમિયમ પીળો, પ્રોસેોડિમિયમ લીલો, અન્ડરગ્લેઝ લાલ રંગદ્રવ્યો અને સફેદ ભૂત ગ્લેઝ, આઇવરી પીળા ગ્લેઝ, સફરજન લીલો પોર્સેલેઇન, વગેરે ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. આ પ્રકારની કલાત્મક પોર્સેલેઇનમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા છે અને તે સારી રીતે નિકાસ કરવામાં આવે છે, જે વિદેશમાં લોકપ્રિય છે. સંબંધિત આંકડા અનુસાર, સિરામિક્સમાં પ્રેસીઓડીમિયમ નિયોોડિમિયમની વૈશ્વિક એપ્લિકેશન એક હજાર ટનથી વધુ છે, અને તે પ્રોસેોડિમિયમ ox કસાઈડનો મુખ્ય વપરાશકર્તા પણ છે. એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે ભવિષ્યમાં વધુ વિકાસ થશે.

3. દુર્લભ પૃથ્વી કાયમી ચુંબકમાં એપ્લિકેશન

મહત્તમ ચુંબકીય energy ર્જા ઉત્પાદન (બીએચ) (પીઆર, એસએમ) સીઓ 5 કાયમી ચુંબક એમ = 27 એમજી θ ઇ (216 કે જે/એમ 3)。 અને પીઆરએફઇબીનો (બીએચ) એમ 40 એમજી θ ઇ (320 કે જે/એમ 3) છે. તેથી, પીઆર ઉત્પાદિત કાયમી ચુંબકનો ઉપયોગ હજી પણ industrial દ્યોગિક અને નાગરિક ઉદ્યોગોમાં સંભવિત એપ્લિકેશનો ધરાવે છે.

4. કોરન્ડમ ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલ્સના ઉત્પાદન માટે અન્ય ક્ષેત્રોમાં એપ્લિકેશન.

વ્હાઇટ કોરન્ડમના આધારે, લગભગ 0.25% પ્રેસીઓડીમિયમ નિયોોડિમિયમ ox કસાઈડ ઉમેરવાથી દુર્લભ પૃથ્વી કોરન્ડમ ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલ્સ બનાવી શકાય છે, તેમના ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રભાવમાં મોટા પ્રમાણમાં સુધારો થાય છે. ગ્રાઇન્ડીંગ રેટમાં 30% થી 100% વધારો, અને સર્વિસ લાઇફને બમણો કરો. પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડમાં અમુક સામગ્રી માટે સારી પોલિશિંગ ગુણધર્મો છે, તેથી તેનો ઉપયોગ પોલિશિંગ કામગીરી માટે પોલિશિંગ સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે. તેમાં સેરીયમ આધારિત પોલિશિંગ પાવડરમાં લગભગ 7.5% પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડ હોય છે અને તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે opt પ્ટિકલ ચશ્મા, મેટલ ઉત્પાદનો, ફ્લેટ ગ્લાસ અને ટેલિવિઝન ટ્યુબને પોલિશ કરવા માટે થાય છે. પોલિશિંગ અસર સારી છે અને એપ્લિકેશનનું પ્રમાણ મોટું છે, જે હાલમાં ચીનમાં મુખ્ય પોલિશિંગ પાવડર બની ગયું છે. આ ઉપરાંત, પેટ્રોલિયમ ક્રેકીંગ ઉત્પ્રેરકોની એપ્લિકેશન ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિમાં સુધારો કરી શકે છે, અને સ્ટીલમેકિંગ, શુદ્ધિકરણ સ્ટીલ, વગેરે માટે એડિટિવ્સ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે, ટૂંકમાં, પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડનો ઉપયોગ સતત વિસ્તૃત થાય છે, જ્યારે વધુ મિશ્ર સ્થિતિમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે. પ્રેસીઓડીમિયમ ox કસાઈડનું એક જ સ્વરૂપ. એવો અંદાજ છે કે આ વલણ ભવિષ્યમાં ચાલુ રહેશે.