Prazeodímium-oxid,molekuláris képletPr6O11, molekulatömege 1021,44.
Használható üvegben, kohászatban, valamint fluoreszkáló por adalékaként. A praseodímium-oxid az egyik fontos termék a fénybenritkaföldfém termékek.
Egyedülálló fizikai és kémiai tulajdonságai miatt széles körben alkalmazzák olyan területeken, mint a kerámia, az üveg, a ritkaföldfém állandó mágnesek, a ritkaföldfém-repedési katalizátorok, a ritkaföldfém-polírozóporok, a csiszolóanyagok és adalékanyagok, ígéretes kilátásokkal.
Az 1990-es évek óta a prazeodímium-oxid kínai gyártási technológiája és berendezése jelentős fejlesztéseken és fejlesztéseken ment keresztül, gyors termék- és termelésnövekedéssel. Nemcsak a hazai felhasználási volumennek és piaci igényeknek tud megfelelni, hanem jelentős az export is. Ezért Kína jelenlegi gyártási technológiája, a prazeodímium-oxid termékei és kibocsátása, valamint a belföldi és külföldi piacok iránti kereslet ugyanabban az iparágban a világ élvonalai közé tartoznak.
Tulajdonságok
Fekete por, sűrűsége 6,88 g/cm3, olvadáspontja 2042 ℃, forráspontja 3760 ℃. Vízben oldhatatlan, savakban oldódik, háromértékű sókat képezve. Jó vezetőképesség.
Szintézis
1. Kémiai elválasztási módszer. Ez magában foglalja a frakcionált kristályosítási módszert, a frakcionált kicsapásos módszert és az oxidációs módszert. Az előbbit a ritkaföldfém-nitrátok kristályoldhatóságának különbsége alapján különítjük el. Az elválasztás a ritkaföldfém-szulfát komplex sók eltérő csapadéktérfogatú termékein alapul. Ez utóbbit a három vegyértékű Pr3+ négyértékű Pr4+ oxidációja alapján választják el. Ezt a három módszert az ipari termelésben nem alkalmazták alacsony ritkaföldfém-visszanyerési arányuk, összetett folyamatuk, bonyolult műveleteik, alacsony teljesítményük és magas költségeik miatt.
2. Elválasztási módszer. Beleértve a komplexképző extrakciós elválasztási módszert és az elszappanosítási P-507 extrakciós elválasztási módszert. Az előbbi komplex extrudálású DYPA és N-263 extrahálószereket használ a prazeodímium kivonására és elválasztására a prazeodímium neodímium dúsítás salétromsav rendszeréből, így a Pr6O11 99%-os hozama 98%. Az összetett folyamat, a komplexképző szer-felhasználás és a magas termékköltségek miatt azonban az ipari termelésben nem került felhasználásra. Az utóbbi kettő a prazeodímium P-507-tel történő extrakciója és szétválasztása jó, mindkettőt ipari termelésben alkalmazták. A prazeodímium P-507 extrakciójának nagy hatékonysága és a P-204 nagy vesztesége miatt azonban a P-507 extrakciós és elválasztási módszert jelenleg általánosan használják az ipari termelésben.
3. Az ioncserélő módszert ritkán alkalmazzák a gyártásban a hosszú folyamat, a problémás működés és az alacsony hozam miatt, de a termék tisztasága Pr6O11 ≥ 99 5%, hozam ≥ 85%, és az egységnyi berendezésre jutó teljesítmény viszonylag alacsony.
1) Prazeodímium-oxid termékek előállítása ioncserélő módszerrel: prazeodímium-neodímiummal dúsított vegyületek (Pr, Nd) 2Cl3 felhasználása nyersanyagként. Tápoldattá (Pr, Nd) Cl3 készítik, és egy adszorpciós oszlopba töltik a telített ritkaföldfémek adszorbeálására. Ha a bejövő betáplált oldat koncentrációja megegyezik a kiáramló koncentrációval, a ritkaföldfémek adszorpciója befejeződik, és várja a következő folyamat felhasználását. Miután az oszlopot kationos gyantába töltöttük, CuSO4-H2SO4 oldatot használnak az oszlopba, hogy elkészítsék a Cu H+ritkaföldfém elválasztó oszlopot. Miután sorba kapcsolt egy adszorpciós oszlopot és három elválasztóoszlopot, használjon EDT A-t (0 015M), amely az első adszorpciós oszlop bemenetén áramlik be az elúciós elválasztáshoz (kioldódási sebesség 1 2 cm/perc). Amikor először folyik ki a neodímium a A harmadik elválasztó oszlop a kilúgozásos elválasztás során gyűjtővel összegyűjthető, és kémiailag kezelhető Nd2O3 melléktermék előállítására. A szeparációs oszlopban lévő neodímium elválasztása után a tiszta PrCl3 oldatot összegyűjtik az elválasztó oszlop kimenetén, és vegyi kezelésnek vetik alá. Pr6O11 termék előállításához A fő folyamat a következő: nyersanyagok → betáplálási oldat készítése → ritkaföldfém adszorpciója adszorpciós oszlopon → elválasztó oszlop csatlakoztatása → kilúgozási elválasztás → tiszta prazeodímium oldat összegyűjtése → oxálsav kicsapása → kimutatás → csomagolás.
2) Prazeodímium-oxid termékek előállítása P-204 extrakciós módszerrel: lantán-cérium-prazeodímium-klorid (La, Ce, Pr) Cl3 alapanyagként. A nyersanyagokat folyadékká keverjük, elszappanosítjuk a P-204-et, és kerozint adunk hozzá, hogy extraháló oldatot készítsünk. Válassza le a betáplált folyadékot az extrahált prazeodímiumtól a kevert derítő extrakciós tartályban. Ezután mossuk ki a szennyeződéseket a szerves fázisban, és használjunk HCl-t a prazeodímium extrahálására, hogy tiszta PrCl3 oldatot kapjunk. Csapja le oxálsavval, kalcinnal és csomagolja be, hogy prazeodímium-oxid terméket kapjon. A fő folyamat a következő: nyersanyagok → tápoldat készítése → prazeodímium P-204 extrakciója → mosás → prazeodímium fenéksavas sztrippelése → tiszta PrCl3 oldat → oxálsavas kicsapás → kalcinálás → tesztelés → csomagolás (prazeodímium-oxid termékek).
3) Prazeodímium-oxid termékek előállítása P507 extrakciós módszerrel: Déli ionos ritkaföldfém-koncentrátumból nyert cérium-prazeodímium-klorid (Ce, Pr) Cl3 felhasználása nyersanyagként (REO ≥ 45%, prazeodímium-oxid ≥ 75%). Miután a prazeodímiumot az elkészített betáplált oldattal és a P507 extrahálószerrel extraháltuk az extrakciós tartályban, a szerves fázisban lévő szennyeződéseket sósavval mossuk. Végül a prazeodímiumot sósavval extraháljuk vissza, hogy tiszta PrCl3 oldatot kapjunk. A prazeodímium oxálsavval történő kicsapása, kalcinálása és csomagolása prazeodímium-oxid termékeket eredményez. A fő folyamat a következő: nyersanyagok → tápoldat készítése → prazeodímium extrakciója P-507-tel → szennyező mosás → prazeodímium fordított extrakció → tiszta PrCl3 oldat → oxálsavas kicsapás → kalcinálás → kimutatás → csomagolás (prazeodímium-oxid termékek).
4) Prazeodímium-oxid termékek előállítása P507 extrakciós módszerrel: A szecsuáni ritkaföldfém-koncentrátum feldolgozásából nyert lantán-prazeodímium-klorid (Cl, Pr) Cl3 alapanyagként (REO ≥ 45%, prazeodímium-oxid 8,05%) kerül felhasználásra. tápfolyadékká készítjük. A praseodímiumot ezután elszappanosított P507 extrakciós szerrel extrahálják egy extrakciós tartályban, és a szerves fázisban lévő szennyeződéseket HCl-os mosással távolítják el. Ezután HCl-t használtunk a prazeodímium fordított extrakciójára, hogy tiszta PrCl3 oldatot kapjunk. A prazeodímium-oxid termékeket a prazeodímium oxálsavval történő kicsapásával, kalcinálásával és csomagolásával állítják elő. A fő folyamat a következő: nyersanyagok → összetevő oldat → prazeodímium P-507 extrakció → szennyező mosás → prazeodímium fordított extrakció → tiszta PrCl3 oldat → oxálsavas kicsapás → kalcinálás → tesztelés → csomagolás (praseodímium-oxid termékek).
Jelenleg Kínában a prazeodímium-oxid termékek előállításának fő technológiai technológiája a P507 extrakciós módszer sósavrendszerrel, amelyet széles körben alkalmaznak különböző ritkaföldfém-oxidok ipari előállításában, és fejlett gyártási folyamattechnológiává vált ugyanabban ipar világszerte, a legjobbak közé tartozik.
Alkalmazás
1. Alkalmazás ritkaföldfém üvegben
Miután ritkaföldfém-oxidokat adnak az üveg különböző összetevőihez, különböző színű ritkaföldfém-üvegek készíthetők, például zöld üveg, lézerüveg, magnetooptikai és száloptikai üveg, és alkalmazásuk napról napra bővül. Prazeodímium-oxid üvegbe adása után zöld színű üveg készíthető, amely magas színvonalú művészi értékkel bír, és drágaköveket is képes utánozni. Ez az üvegtípus közönséges napfény hatására zöldnek tűnik, míg gyertyafénynél szinte színtelen. Ezért hamis drágakövek és értékes dekorációk készítésére használható, vonzó színekkel és imádnivaló tulajdonságokkal.
2. Alkalmazás ritkaföldfém kerámiákban
A ritkaföldfém-oxidok kerámiák adalékanyagaként használhatók fel számos ritkaföldfém-kerámia jobb teljesítményű előállításához. A ritkaföldfém finomkerámiák közülük reprezentatívak. Magasan válogatott nyersanyagokat használ, és könnyen ellenőrizhető folyamatokat és feldolgozási technikákat alkalmaz, amelyekkel pontosan szabályozható a kerámia összetétele. Két típusra osztható: funkcionális kerámiára és magas hőmérsékletű szerkezeti kerámiára. Ritkaföldfém-oxidok hozzáadása után javíthatják a kerámiák szinterezését, sűrűségét, mikroszerkezetét és fázisösszetételét, hogy megfeleljenek a különböző alkalmazások követelményeinek. A prazeodímium-oxidból, mint színezőanyagból készült kerámia mázat nem befolyásolja a kemence belsejében lévő légkör, stabil szín megjelenésű, fényes mázfelülettel rendelkezik, javíthatja a fizikai és kémiai tulajdonságokat, javíthatja a kerámiák termikus stabilitását és minőségét, növelheti a színek változatosságát, és csökkenti a költségeket. Prazeodímium-oxid kerámia pigmentekhez és mázokhoz való hozzáadása után ritkaföldfém-prazeodímium sárga, prazeodímiumzöld, máz alatti vörös pigmentek és fehér szellemmáz, elefántcsont sárga máz, almazöld porcelán stb. Ez a fajta művészi porcelán nagyobb hatásfokú és jól exportálható, ami külföldön népszerű. A vonatkozó statisztikák szerint a prazeodímium-neodímium kerámiában való globális alkalmazása több mint ezer tonna, és a prazeodímium-oxidnak is jelentős felhasználója. A jövőben nagyobb fejlesztés várható.
3. Alkalmazás ritkaföldfém állandó mágnesekben
A (Pr, Sm) Co5 állandó mágnes maximális mágneses energiaterméke (BH) m=27MG θ e (216K J/m3)。 És a PrFeB (BH) m értéke 40MG θ E (320K J/m3). Ezért a Pr-ből előállított állandó mágnesek alkalmazása még mindig potenciálisan alkalmazható mind az ipari, mind a polgári iparban.
4. Alkalmazás más területeken korund csiszolókorongok gyártására.
A fehér korund alapján körülbelül 0,25% prazeodímium-neodímium-oxid hozzáadásával ritkaföldfém-korund csiszolókorongokat lehet készíteni, nagymértékben javítva azok köszörülési teljesítményét. Növelje az őrlési sebességet 30%-kal 100%-ra, és megduplázza az élettartamot. A praseodímium-oxid bizonyos anyagoknál jó polírozó tulajdonságokkal rendelkezik, így polírozási műveletekhez polírozóanyagként is használható. Körülbelül 7,5% prazeodímium-oxidot tartalmaz cérium alapú polírozóporban, és főleg optikai üvegek, fémtermékek, síküveg és televíziócsövek polírozására szolgál. A polírozó hatás jó, és az alkalmazási mennyiség nagy, ami jelenleg a fő polírozópor Kínában. Ezen túlmenően a petróleumkrakkoló katalizátorok alkalmazása javíthatja a katalitikus aktivitást, és felhasználható adalékanyagként az acélgyártáshoz, az olvadt acél tisztításához stb. Röviden, a prazeodímium-oxid alkalmazása folyamatosan bővül, és többet használnak kevert állapotban is. a prazeodímium-oxid egyetlen formája. A becslések szerint ez a tendencia a jövőben is folytatódni fog.
Feladás időpontja: 2023. május 26