जादुई दुर्लभ पृथ्वी यौगिक: प्रासोडायमियम ऑक्साइड

प्रासोडायमियम ऑक्साइड,आणविक सूत्रPR6O11, आणविक भार 1021.44।

इसका उपयोग कांच, धातुकर्म में और फ्लोरोसेंट पाउडर के लिए एक योजक के रूप में किया जा सकता है। Praseodymium ऑक्साइड प्रकाश में महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक हैदुर्लभ पृथ्वी उत्पाद.

अपने अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण, इसका व्यापक रूप से मिट्टी के पात्र, कांच, दुर्लभ पृथ्वी स्थायी मैग्नेट, दुर्लभ पृथ्वी क्रैकिंग उत्प्रेरक, दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग पाउडर, पीसने वाली सामग्री और एडिटिव्स जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

1990 के दशक के बाद से, चीन की उत्पादन प्रौद्योगिकी और प्रासोडायमियम ऑक्साइड के लिए उपकरणों ने तेजी से उत्पाद और उत्पादन वृद्धि के साथ महत्वपूर्ण सुधार और सुधार किया है। न केवल यह घरेलू आवेदन की मात्रा और बाजार की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है, बल्कि काफी मात्रा में निर्यात भी है। इसलिए, चीन की वर्तमान उत्पादन प्रौद्योगिकी, उत्पादों और प्रासोडायमियम ऑक्साइड के उत्पादन, साथ ही घरेलू और विदेशी बाजारों को आपूर्ति की मांग, दुनिया में एक ही उद्योग में शीर्ष में से हैं।

गुण

ब्लैक पाउडर, घनत्व 6.88g/cm3, पिघलने बिंदु 2042 of, क्वथनांक 3760 of। पानी में अघुलनशील, एसिड में घुलनशील लवण बनाने के लिए। अच्छी चालकता।

 
संश्लेषण

1। रासायनिक पृथक्करण विधि। इसमें आंशिक क्रिस्टलीकरण विधि, आंशिक वर्षा विधि और ऑक्सीकरण विधि शामिल है। पूर्व को दुर्लभ पृथ्वी नाइट्रेट्स के क्रिस्टल घुलनशीलता में अंतर के आधार पर अलग किया जाता है। पृथक्करण दुर्लभ पृथ्वी सल्फेट जटिल लवण के विभिन्न वर्षा मात्रा उत्पादों पर आधारित है। उत्तरार्द्ध को trivelent pr3+के ऑक्सीकरण के आधार पर टेट्रावलेंट PR4+से अलग किया जाता है। इन तीनों तरीकों को उनकी कम दुर्लभ पृथ्वी वसूली दर, जटिल प्रक्रियाओं, कठिन संचालन, कम उत्पादन और उच्च लागतों के कारण औद्योगिक उत्पादन में लागू नहीं किया गया है।

2। पृथक्करण विधि। कॉम्प्लेक्सेशन एक्सट्रैक्शन सेपरेशन मेथड और Saponification P-507 एक्सट्रैक्शन सेपरेशन मेथड सहित। पूर्व जटिल एक्सट्रूज़न DYPA और N-263 अर्क का उपयोग करता है, जो कि Praseodymium Neodymium संवर्धन के नाइट्रिक एसिड सिस्टम से प्रासोडायमियम को निकालने और अलग करने के लिए होता है, जिसके परिणामस्वरूप PR6O11 99% 98% की उपज होती है। हालांकि, जटिल प्रक्रिया, जटिल एजेंटों की उच्च खपत और उच्च उत्पाद लागत के कारण, इसका उपयोग औद्योगिक उत्पादन में नहीं किया गया है। बाद के दो में P-507 के साथ अच्छा निष्कर्षण और Praseodymium का पृथक्करण है, दोनों को औद्योगिक उत्पादन में लागू किया गया है। हालांकि, Praseodymium की P-507 निष्कर्षण और P-204 की उच्च हानि दर की उच्च दक्षता के कारण, P-507 निष्कर्षण और पृथक्करण विधि वर्तमान में आमतौर पर औद्योगिक उत्पादन में उपयोग की जाती है।

3। आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग इसकी लंबी प्रक्रिया, परेशानी भरे संचालन और कम उपज के कारण उत्पादन में शायद ही कभी किया जाता है, लेकिन उत्पाद शुद्धता PR6O11 ≥ 99 5%, उपज, 85%, और उपकरण की प्रति इकाई आउटपुट अपेक्षाकृत कम है।

1) आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके प्रासोडायमियम ऑक्साइड उत्पादों का उत्पादन: कच्चे माल के रूप में प्रासोडायमियम नियोडिमियम समृद्ध यौगिकों (पीआर, एनडी) 2CL3 का उपयोग करना। यह एक फ़ीड समाधान (पीआर, एनडी) सीएल 3 में तैयार किया गया है और एक सोखना स्तंभ में लोड किया गया है जो संतृप्त पृथ्वी को सोखना है। जब आने वाले फ़ीड समाधान की एकाग्रता बहिर्वाह एकाग्रता के समान होती है, तो दुर्लभ पृथ्वी का सोखना पूरा हो जाता है और अगली प्रक्रिया का उपयोग करने की प्रतीक्षा कर रहा है। कॉलम को cationic राल में लोड करने के बाद, CUSO4-H2SO4 समाधान का उपयोग उपयोग के लिए एक Cu H+दुर्लभ पृथ्वी पृथक्करण कॉलम तैयार करने के लिए कॉलम में प्रवाह करने के लिए किया जाता है। श्रृंखला में एक सोखना कॉलम और तीन पृथक्करण कॉलम कनेक्ट करने के बाद, EDT A (0 015m) का उपयोग करें, जो कि पहले सोखने के लिए पहले सोखने वाले कॉलम के इनलेट से प्रवाहित होता है (लीचिंग रेट 1 2 सेमी/मिनट。。 जब नियोडिमियम पहले आउटलेट पर बहता है। लीचिंग सेपरेशन के दौरान तीसरा पृथक्करण कॉलम, इसे एक रिसीवर द्वारा एकत्र किया जा सकता है और रासायनिक रूप से ND2O3 बायप्रोडक्ट प्राप्त करने के लिए इलाज किया जाता है। PR6O11 उत्पाद का उत्पादन करने के लिए।

2) P-204 निष्कर्षण विधि का उपयोग करके Praseodymium ऑक्साइड उत्पादों का उत्पादन: कच्चे माल के रूप में लैंथेनम सेरियम प्रासोडायमियम क्लोराइड (LA, CE, PR) CL3 का उपयोग करना। कच्चे माल को एक तरल में मिलाएं, P-204 को Saponify करें, और एक एक्सट्रैक्टेंट समाधान बनाने के लिए केरोसिन जोड़ें। मिश्रित स्पष्टीकरण निष्कर्षण टैंक में निकाले गए praseodymium से फ़ीड तरल को अलग करें। फिर कार्बनिक चरण में अशुद्धियों को धोएं, और शुद्ध PRCL3 समाधान प्राप्त करने के लिए Praseodymium निकालने के लिए HCL का उपयोग करें। प्रासोडायमियम ऑक्साइड उत्पाद प्राप्त करने के लिए ऑक्सालिक एसिड, कैल्सीन और पैकेज के साथ उपसर्ग। मुख्य प्रक्रिया निम्नानुसार है: कच्चे माल → फ़ीड समाधान की तैयारी → P-204 Praseodymium का निष्कर्षण → वाशिंग → Praseodymium → Pure PRCL3 समाधान → ऑक्सालिक एसिड वर्षा → कैल्सीनेशन → परीक्षण → पैकेजिंग (Prasodymium Oxide उत्पादों) के नीचे एसिड स्ट्रिपिंग।

3) P507 निष्कर्षण विधि का उपयोग करते हुए Praseodymium ऑक्साइड उत्पादों का उत्पादन: दक्षिणी आयनिक दुर्लभ पृथ्वी से प्राप्त Cerium praseodymium chloride (CE, PR) CL3 का उपयोग कच्चे माल के रूप में केंद्रित है (REO -45%, Praseodymium ऑक्साइड ≥ 75%)। तैयार फ़ीड समाधान के साथ Praseodymium निकालने के बाद और निष्कर्षण टैंक में P507 एक्सट्रैक्टेंट, कार्बनिक चरण में अशुद्धियों को HCL के साथ धोया जाता है। अंत में, Praseodymium को एक शुद्ध PrCl3 समाधान प्राप्त करने के लिए HCL के साथ वापस निकाला जाता है। ऑक्सालिक एसिड, कैल्सीनेशन, और पैकेजिंग उपज के साथ प्रासोडायमियम की वर्षा प्रासोडायमियम ऑक्साइड उत्पादों को प्राप्त करती है। मुख्य प्रक्रिया निम्नानुसार है: कच्चे माल → फ़ीड समाधान की तैयारी → P-507 के साथ Praseodymium का निष्कर्षण → अशुद्धता धोने → Praseodymium → शुद्ध PRCL3 समाधान → ऑक्सालिक एसिड वर्षा → कैल्सीनेशन → डिटेक्शन → पैकेजिंग (Praseodymium ऑक्साइड उत्पाद) का रिवर्स निष्कर्षण।

4) P507 निष्कर्षण विधि का उपयोग करते हुए प्रासोडायमियम ऑक्साइड उत्पादों का उत्पादन: सिचुआन दुर्लभ पृथ्वी सांद्रता से प्राप्त लैंथेनम प्रासोडायमियम क्लोराइड (सीएल, पीआर) सीएल 3 का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है (आरईओ 45%, प्रासियोडिमियम ऑक्साइड 8.05%), और यह है एक फ़ीड तरल में तैयार किया गया। Praseodymium को तब एक निष्कर्षण टैंक में Saponified P507 निष्कर्षण एजेंट के साथ निकाला जाता है, और कार्बनिक चरण में अशुद्धियों को HCL धोने से हटा दिया जाता है। फिर, एचसीएल का उपयोग शुद्ध prcl3 समाधान प्राप्त करने के लिए praseodymium के रिवर्स निष्कर्षण के लिए किया गया था। Praseodymium ऑक्साइड उत्पादों को ऑक्सालिक एसिड, कैल्सीनिंग और पैकेजिंग के साथ प्रासोडायमियम को अवक्षेपित करके प्राप्त किया जाता है। मुख्य प्रक्रिया है: कच्चे माल → घटक समाधान → P-507 Praseodymium का निष्कर्षण → अशुद्धता धोने → praseodymium → शुद्ध PRCL3 समाधान → ऑक्सालिक एसिड वर्षा → कैल्सीनेशन → परीक्षण → पैकेजिंग (Prasodymium ऑक्साइड उत्पादों) का रिवर्स निष्कर्षण।

वर्तमान में, चीन में प्रासोडायमियम ऑक्साइड उत्पादों के उत्पादन के लिए मुख्य प्रक्रिया प्रौद्योगिकी हाइड्रोक्लोरिक एसिड सिस्टम का उपयोग करके P507 निष्कर्षण विधि है, जिसका व्यापक रूप से विभिन्न व्यक्तिगत दुर्लभ पृथ्वी आक्साइड के औद्योगिक उत्पादन में उपयोग किया गया है और उसी में एक उन्नत उत्पादन प्रक्रिया प्रौद्योगिकी बन गया है। दुनिया भर में उद्योग, शीर्ष के बीच रैंकिंग।

आवेदन

1। दुर्लभ पृथ्वी कांच में आवेदन

कांच के विभिन्न घटकों में दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड जोड़ने के बाद, दुर्लभ पृथ्वी के चश्मे के विभिन्न रंग बनाए जा सकते हैं, जैसे कि हरे रंग का ग्लास, लेजर ग्लास, मैग्नेटो ऑप्टिकल और फाइबर ऑप्टिक ग्लास, और उनके अनुप्रयोग दिन -प्रतिदिन विस्तार कर रहे हैं। ग्लास में प्रासोडायमियम ऑक्साइड जोड़ने के बाद, एक हरे रंग का कांच बनाया जा सकता है, जिसमें उच्च गुणवत्ता वाले कलात्मक मूल्य होते हैं और वे रत्न की नकल भी कर सकते हैं। साधारण सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर इस प्रकार का कांच हरा दिखता है, जबकि यह कैंडललाइट के तहत लगभग रंगहीन है। इसलिए, इसका उपयोग आकर्षक रंगों और आराध्य गुणों के साथ नकली रत्न और कीमती सजावट बनाने के लिए किया जा सकता है।

2। दुर्लभ पृथ्वी सिरेमिक में आवेदन

दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड को बेहतर प्रदर्शन के साथ कई दुर्लभ पृथ्वी सिरेमिक बनाने के लिए सिरेमिक में एडिटिव्स के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। उनके बीच दुर्लभ पृथ्वी फाइन सिरेमिक प्रतिनिधि हैं। यह अत्यधिक चयनित कच्चे माल का उपयोग करता है और प्रक्रियाओं और प्रसंस्करण तकनीकों को नियंत्रित करने के लिए आसान अपनाता है, जो सिरेमिक की संरचना को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है। इसे दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: कार्यात्मक सिरेमिक और उच्च तापमान संरचनात्मक सिरेमिक। दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड जोड़ने के बाद, वे विभिन्न अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सिरेमिक की सिन्टरिंग, घनत्व, माइक्रोस्ट्रक्चर और चरण संरचना में सुधार कर सकते हैं। एक रंगीन के रूप में प्रासोडायमियम ऑक्साइड से बना सिरेमिक शीशे का आवरण भट्ठा के अंदर के वातावरण से प्रभावित नहीं होता है, इसमें स्थिर रंग उपस्थिति होती है, उज्ज्वल शीशे की सतह, भौतिक और रासायनिक गुणों में सुधार कर सकती है, थर्मल स्थिरता और सिरेमिक की गुणवत्ता में सुधार कर सकती है, रंगों की विविधता में वृद्धि, और लागत को कम करें। सिरेमिक पिगमेंट और ग्लेज़ में प्रासोडायमियम ऑक्साइड जोड़ने के बाद, दुर्लभ पृथ्वी प्रासोडिमियम पीला, प्रासोडायमियम हरा, लाल पिगमेंट और सफेद भूत शीशे का आवरण, आइवरी पीला शीशे का आवरण, सेब हरे रंग के चीनी मिट्टी के बरतन आदि का उत्पादन किया जा सकता है। इस प्रकार के कलात्मक चीनी मिट्टी के बरतन में उच्च दक्षता है और अच्छी तरह से निर्यात किया जाता है, जो विदेश में लोकप्रिय है। प्रासंगिक आंकड़ों के अनुसार, सिरेमिक में Praseodymium neodymium का वैश्विक अनुप्रयोग एक हजार टन से अधिक है, और यह Praseodymium ऑक्साइड का एक प्रमुख उपयोगकर्ता भी है। यह उम्मीद की जाती है कि भविष्य में अधिक विकास होगा।

3। दुर्लभ पृथ्वी स्थायी मैग्नेट में आवेदन

(Pr, SM) CO5 स्थायी चुंबक M = 27mg θ E (216K J/M3)。 और Prfeb का अधिकतम चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद (BH) (BH)। इसलिए, पीआर का उत्पादन स्थायी मैग्नेट के उपयोग में अभी भी औद्योगिक और नागरिक दोनों उद्योगों में संभावित अनुप्रयोग हैं।

4। कोरंडम पीस पहियों का निर्माण करने के लिए अन्य क्षेत्रों में आवेदन।

सफेद कोरंडम के आधार पर, लगभग 0.25% प्रासोडायमियम नियोडिमियम ऑक्साइड को जोड़ने से दुर्लभ पृथ्वी कोरंडम पीस पहियों को बनाया जा सकता है, जिससे उनके पीस प्रदर्शन में बहुत सुधार हो सकता है। पीस दर को 30% से 100% तक बढ़ाएं, और सेवा जीवन को दोगुना करें। Praseodymium ऑक्साइड में कुछ सामग्रियों के लिए अच्छे पॉलिशिंग गुण हैं, इसलिए इसका उपयोग चमकाने के संचालन के लिए एक पॉलिशिंग सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसमें सेरियम आधारित पॉलिशिंग पाउडर में लगभग 7.5% प्रासोडायमियम ऑक्साइड होता है और इसका उपयोग मुख्य रूप से ऑप्टिकल चश्मा, धातु उत्पादों, फ्लैट ग्लास और टेलीविजन ट्यूबों को चमकाने के लिए किया जाता है। पॉलिशिंग प्रभाव अच्छा है और एप्लिकेशन वॉल्यूम बड़ा है, जो वर्तमान में चीन में मुख्य पॉलिशिंग पाउडर बन गया है। इसके अलावा, पेट्रोलियम क्रैकिंग उत्प्रेरक का अनुप्रयोग उत्प्रेरक गतिविधि में सुधार कर सकता है, और इसे स्टीलमेकिंग के लिए एडिटिव्स के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, पिघला हुआ स्टील को शुद्ध करना आदि, संक्षेप में, प्रासोडायमियम ऑक्साइड के अनुप्रयोग का लगातार विस्तार हो रहा है, इसके अलावा एक मिश्रित अवस्था में अधिक उपयोग किया जा रहा है। Praseodymium ऑक्साइड का एक एकल रूप। यह अनुमान है कि यह प्रवृत्ति भविष्य में जारी रहेगी।