Praseodimijev oksid,molekularna formulaPr6O11, molekulska težina 1021,44.
Može se koristiti u staklu, metalurgiji i kao dodatak fluorescentnom prahu. Praseodimijev oksid je jedan od važnih proizvoda u svjetluproizvodi rijetkih zemalja.
Zbog svojih jedinstvenih fizikalnih i kemijskih svojstava naširoko se koristi u područjima kao što su keramika, staklo, trajni magneti rijetkih zemalja, katalizatori pucanja rijetkih zemalja, praškovi za poliranje rijetkih zemalja, materijali za mljevenje i aditivi, s obećavajućim izgledima.
Od 1990-ih, kineska proizvodna tehnologija i oprema za praseodimijev oksid učinile su značajna poboljšanja i poboljšanja, uz brzi rast proizvoda i proizvodnje. Ne samo da može zadovoljiti domaću količinu primjene i zahtjeve tržišta, već postoji i znatna količina izvoza. Stoga su kineska trenutna proizvodna tehnologija, proizvodi i proizvodnja praseodimijevog oksida, kao i potražnja za opskrbom na domaćem i stranim tržištima, među najboljima u istoj industriji u svijetu.
Svojstva
Crni prah, gustoća 6,88 g/cm3, talište 2042 ℃, vrelište 3760 ℃. Netopljiv u vodi, topljiv u kiselinama i stvara trovalentne soli. Dobra vodljivost.
Sinteza
1. Metoda kemijske separacije. Uključuje metodu frakcijske kristalizacije, metodu frakcijskog taloženja i metodu oksidacije. Prvi se odvaja na temelju razlike u topljivosti kristala nitrata rijetkih zemalja. Odvajanje se temelji na različitim volumenskim produktima taloženja kompleksnih soli sulfata rijetkih zemalja. Potonji se odvaja na temelju oksidacije trovalentnog Pr3+ u četverovalentni Pr4+. Ove tri metode nisu primijenjene u industrijskoj proizvodnji zbog niske stope dobivanja rijetkih zemalja, složenih procesa, teških operacija, niske proizvodnje i visokih troškova.
2. Metoda odvajanja. Uključujući metodu odvajanja ekstrakcijom kompleksiranja i metodu odvajanja ekstrakcijom saponifikacije P-507. Prvi koristi kompleksne ekstruzijske DYPA i N-263 ekstraktante za ekstrakciju i odvajanje prazeodimija iz sustava dušične kiseline obogaćivanja prazeodimijem neodimijem, što rezultira Pr6O11 99% prinosom od 98%. Međutim, zbog složenosti procesa, velike potrošnje kompleksirajućih sredstava i visoke cijene proizvoda, nije se koristio u industrijskoj proizvodnji. Posljednja dva imaju dobru ekstrakciju i odvajanje prazeodimija s P-507, a oba su primijenjena u industrijskoj proizvodnji. Međutim, zbog visoke učinkovitosti P-507 ekstrakcije prazeodimija i visoke stope gubitka P-204, P-507 metoda ekstrakcije i odvajanja trenutno se često koristi u industrijskoj proizvodnji.
3. Metoda ionske izmjene rijetko se koristi u proizvodnji zbog svog dugog procesa, problematičnog rada i niskog prinosa, ali čistoća proizvoda Pr6O11 ≥ 99 5%, prinos ≥ 85%, a učinak po jedinici opreme je relativno nizak.
1) Proizvodnja proizvoda prazeodimijevog oksida metodom ionske izmjene: korištenje spojeva obogaćenih prazeodimijevim neodimijem (Pr, Nd) 2Cl3 kao sirovina. Priprema se u početnu otopinu (Pr, Nd) Cl3 i unosi u adsorpcijsku kolonu za adsorpciju zasićenih rijetkih zemalja. Kada je koncentracija ulazne otopine za punjenje ista kao koncentracija izlaza, adsorpcija rijetkih zemalja je završena i čeka se sljedeći proces za korištenje. Nakon punjenja kolone u kationsku smolu, otopina CuSO4-H2SO4 se koristi za protok u kolonu kako bi se pripremila kolona za odvajanje Cu H+rijetke zemlje za upotrebu. Nakon povezivanja jedne adsorpcijske kolone i tri kolone za odvajanje u seriju, koristite EDT A (0 015M) Utječe iz ulaza u prvu adsorpcijsku kolonu za odvajanje elucije (brzina ispiranja 1 2 cm/min). Kada neodim prvi put istječe na izlazu iz treća kolona za odvajanje tijekom odvajanja ispiranjem, može se prikupiti prijemnikom i kemijski obraditi za dobivanje nusproizvoda Nd2O3. Nakon što se odvoji neodim u koloni za odvajanje, čista otopina PrCl3 skuplja se na izlazu iz kolone za odvajanje i podvrgava se kemijskoj obradi da bi se proizveo proizvod Pr6O11. Glavni proces je sljedeći: sirovine → priprema hrane otopina → adsorpcija rijetke zemlje na adsorpcijskoj koloni → priključak kolone za odvajanje → odvajanje ispiranjem → skupljanje čistog prazeodimija otopina → taloženje oksalne kiseline → detekcija → pakiranje.
2) Proizvodnja proizvoda praseodimijevog oksida metodom ekstrakcije P-204: korištenjem lantan cerijevog praseodimijevog klorida (La, Ce, Pr) Cl3 kao sirovine. Pomiješajte sirovine u tekućinu, saponificirajte P-204 i dodajte kerozin kako biste dobili otopinu za ekstrakciju. Odvojite dovodnu tekućinu od ekstrahiranog prazeodimija u ekstrakcijskom spremniku za miješano bistrenje. Zatim isperite nečistoće u organskoj fazi i upotrijebite HCl za ekstrahiranje prazeodimija kako biste dobili čistu otopinu PrCl3. Taložiti s oksalnom kiselinom, kalcinirati i pakirati da se dobije prazeodimijev oksid. Glavni proces je sljedeći: sirovine → priprema otopine za punjenje → P-204 ekstrakcija prazeodimija → pranje → uklanjanje prazeodimija s donjom kiselinom → čista otopina PrCl3 → taloženje oksalne kiseline → kalcinacija → ispitivanje → pakiranje (proizvodi prazeodimijevog oksida).
3) Proizvodnja proizvoda praseodimijevog oksida metodom ekstrakcije P507: korištenjem cerijevog praseodimijevog klorida (Ce, Pr) Cl3 dobivenog iz južnog ionskog koncentrata rijetkih zemalja kao sirovine (REO ≥ 45%, praseodimijev oksid ≥ 75%). Nakon ekstrakcije prazeodimija s pripremljenom otopinom za napajanje i P507 ekstraktantom u ekstrakcijskom spremniku, nečistoće u organskoj fazi se isperu s HCl. Na kraju, prazeodimij se ekstrahira natrag s HCl kako bi se dobila čista otopina PrCl3. Taloženje prazeodimija s oksalnom kiselinom, kalcinacija i pakiranje daju proizvode prazeodimijevog oksida. Glavni proces je sljedeći: sirovine → priprema otopine za punjenje → ekstrakcija prazeodimija s P-507 → pranje nečistoća → reverzna ekstrakcija prazeodimija → čista otopina PrCl3 → taloženje oksalne kiseline → kalcinacija → detekcija → pakiranje (proizvodi prazeodimijevog oksida).
4) Proizvodnja proizvoda praseodimijevog oksida koristeći metodu ekstrakcije P507: lantanov praseodimijev klorid (Cl, Pr) Cl3 dobiven preradom koncentrata rijetke zemlje Sichuan koristi se kao sirovina (REO ≥ 45%, praseodimijev oksid 8,05%), a to je pripremljena u tekućinu za hranjenje. Prazeodimij se zatim ekstrahira saponificiranim ekstrakcijskim sredstvom P507 u ekstrakcijskom spremniku, a nečistoće u organskoj fazi uklanjaju se ispiranjem HCl. Zatim je HCl korišten za reverznu ekstrakciju prazeodimija kako bi se dobila čista otopina PrCl3. Proizvodi prazeodimijevog oksida dobivaju se taloženjem prazeodima s oksalnom kiselinom, kalciniranjem i pakiranjem. Glavni proces je: sirovine → otopina sastojka → P-507 ekstrakcija prazeodimija → pranje nečistoća → reverzna ekstrakcija prazeodimija → čista otopina PrCl3 → taloženje oksalne kiseline → kalcinacija → ispitivanje → pakiranje (proizvodi prazeodimijevog oksida).
Trenutačno je glavna procesna tehnologija za proizvodnju proizvoda praseodimijevog oksida u Kini metoda ekstrakcije P507 korištenjem sustava klorovodične kiseline, koja se široko koristi u industrijskoj proizvodnji raznih pojedinačnih oksida rijetkih zemalja i postala je napredna tehnologija proizvodnog procesa u istoj industriji u cijelom svijetu, svrstavajući se među najbolje.
Primjena
1. Primjena u staklu rijetkih zemalja
Nakon dodavanja oksida rijetkih zemalja u različite komponente stakla, mogu se napraviti različite boje stakala od rijetkih zemalja, kao što su zeleno staklo, lasersko staklo, magneto optičko i staklo od optičkih vlakana, a njihove primjene se iz dana u dan šire. Nakon dodavanja praseodimijevog oksida u staklo, može se izraditi staklo zelene boje koje ima visokokvalitetnu umjetničku vrijednost, a može imitirati drago kamenje. Ova vrsta stakla izgleda zeleno kada je izložena običnoj sunčevoj svjetlosti, dok je pod svjetlom svijeće gotovo bezbojno. Stoga se može koristiti za izradu lažnog dragog kamenja i dragocjenih ukrasa, atraktivnih boja i preslatkih kvaliteta.
2. Primjena u keramici rijetkih zemalja
Oksidi rijetkih zemalja mogu se koristiti kao aditivi u keramici za izradu mnogih keramika rijetkih zemalja s boljim učinkom. Među njima je reprezentativna fina keramika rijetkih zemalja. Koristi visoko odabrane sirovine i usvaja procese i tehnike obrade koje je lako kontrolirati, čime se može točno kontrolirati sastav keramike. Može se podijeliti u dvije vrste: funkcionalna keramika i visokotemperaturna strukturna keramika. Nakon dodavanja oksida rijetkih zemalja, mogu poboljšati sinteriranje, gustoću, mikrostrukturu i fazni sastav keramike kako bi zadovoljili zahtjeve različitih primjena. Keramička glazura od praseodimijevog oksida kao bojila nije pod utjecajem atmosfere unutar peći, ima stabilan izgled boje, svijetlu površinu glazure, može poboljšati fizikalna i kemijska svojstva, poboljšati toplinsku stabilnost i kvalitetu keramike, povećati raznolikost boja, i smanjiti troškove. Nakon dodavanja praseodimijevog oksida u keramičke pigmente i glazure, mogu se proizvesti praseodimij rijetke zemlje, praseodimij zeleni, crveni pigmenti ispod glazure i bijela duhovita glazura, žuta glazura boje slonovače, porculan zelene boje jabuke itd. Ova vrsta umjetničkog porculana ima veću učinkovitost i dobro se izvozi, što je popularno u inozemstvu. Prema relevantnim statistikama, globalna primjena praseodimij neodimija u keramici je preko tisuću tona, a također je i veliki korisnik praseodimij oksida. Očekuje se veći razvoj u budućnosti.
3. Primjena u trajnim magnetima rijetke zemlje
Maksimalni produkt magnetske energije (BH) (Pr, Sm) Co5 trajnog magneta m=27MG θ e (216K J/m3)。 A (BH) m PrFeB je 40MG θ E (320K J/m3). Stoga, uporaba permanentnih magneta proizvedenih od Pr-a još uvijek ima potencijalne primjene u industrijskoj i civilnoj industriji.
4. Primjena u drugim područjima za proizvodnju brusnih ploča od korunda.
Na temelju bijelog korunda, dodavanjem oko 0,25% praseodimija neodimij oksida mogu se napraviti brusne ploče od korunda rijetke zemlje, uvelike poboljšavajući njihovu izvedbu brušenja. Povećajte brzinu mljevenja za 30% do 100% i udvostručite vijek trajanja. Praseodimijev oksid ima dobra svojstva poliranja za određene materijale, pa se može koristiti kao materijal za poliranje za operacije poliranja. Sadrži oko 7,5% praseodimijevog oksida u prahu za poliranje na bazi cerija i uglavnom se koristi za poliranje optičkih stakala, metalnih proizvoda, ravnog stakla i televizijskih cijevi. Učinak poliranja je dobar i volumen nanošenja je velik, što je trenutno postalo glavni prašak za poliranje u Kini. Osim toga, primjena katalizatora krekiranja nafte može poboljšati katalitičku aktivnost i može se koristiti kao aditivi za proizvodnju čelika, pročišćavanje rastaljenog čelika, itd. Ukratko, primjena praseodimijevog oksida stalno se širi, a više se koristi u miješanom stanju osim jedan oblik praseodimijevog oksida. Procjenjuje se da će se takav trend nastaviti iu budućnosti.
Vrijeme objave: 26. svibnja 2023