Praseodymium oksida,rumus molekulPr6O11, berat molekul 1021,44.
Dapat digunakan dalam kaca, metalurgi, dan sebagai bahan tambahan untuk bubuk fluoresen. Praseodymium oksida adalah salah satu produk penting dalam cahayaproduk tanah jarang.
Karena sifat fisik dan kimianya yang unik, ia telah banyak digunakan di bidang-bidang seperti keramik, kaca, magnet permanen tanah jarang, katalis perengkahan tanah jarang, bubuk pemoles tanah jarang, bahan penggilingan, dan aditif, dengan prospek yang menjanjikan.
Sejak tahun 1990-an, teknologi dan peralatan produksi praseodymium oksida di Tiongkok telah mengalami peningkatan dan penyempurnaan yang signifikan, dengan pertumbuhan produk dan keluaran yang pesat. Tidak hanya dapat memenuhi volume aplikasi dalam negeri dan kebutuhan pasar, tetapi juga dapat mengekspor dalam jumlah besar. Oleh karena itu, teknologi produksi Tiongkok saat ini, produk dan keluaran praseodymium oksida, serta permintaan pasokan ke pasar domestik dan luar negeri, termasuk yang teratas dalam industri yang sama di dunia.
Properti
Serbuk hitam, massa jenis 6,88g/cm3, titik leleh 2042 ℃, titik didih 3760 ℃. Tidak larut dalam air, larut dalam asam membentuk garam trivalen. Konduktivitas yang baik.
Sintesis
1. Metode pemisahan kimia. Ini mencakup metode kristalisasi fraksional, metode presipitasi fraksional dan metode oksidasi. Yang pertama dipisahkan berdasarkan perbedaan kelarutan kristal nitrat tanah jarang. Pemisahan ini didasarkan pada produk volume curah hujan yang berbeda dari garam kompleks sulfat tanah jarang. Yang terakhir dipisahkan berdasarkan oksidasi trivalen Pr3+ menjadi tetravalen Pr4+. Ketiga metode ini belum diterapkan dalam produksi industri karena tingkat pemulihan logam tanah jarang yang rendah, proses yang rumit, pengoperasian yang sulit, output yang rendah, dan biaya yang tinggi.
2. Metode pemisahan. Termasuk metode pemisahan ekstraksi kompleksasi dan metode pemisahan ekstraksi saponifikasi P-507. Yang pertama menggunakan ekstrusi kompleks DYPA dan ekstraktan N-263 untuk mengekstraksi dan memisahkan praseodymium dari sistem asam nitrat pengayaan praseodymium neodymium, menghasilkan hasil Pr6O11 99% sebesar 98%. Namun karena prosesnya yang rumit, konsumsi bahan pengompleks yang tinggi, dan biaya produk yang tinggi, bahan ini belum dimanfaatkan dalam produksi industri. Dua yang terakhir memiliki ekstraksi dan pemisahan praseodymium yang baik dengan P-507, keduanya telah diterapkan dalam produksi industri. Namun, karena efisiensi tinggi ekstraksi praseodymium P-507 dan tingkat kehilangan P-204 yang tinggi, metode ekstraksi dan pemisahan P-507 saat ini umum digunakan dalam produksi industri.
3. Metode pertukaran ion jarang digunakan dalam produksi karena prosesnya yang lama, pengoperasian yang merepotkan, dan hasil yang rendah, tetapi kemurnian produk Pr6O11 ≥ 99 5%, hasil ≥ 85%, dan keluaran per unit peralatan relatif rendah.
1) Produksi produk praseodymium oksida menggunakan metode pertukaran ion: menggunakan senyawa yang diperkaya praseodymium neodymium (Pr, Nd) 2Cl3 sebagai bahan baku. Ini disiapkan ke dalam larutan umpan (Pr, Nd) Cl3 dan dimasukkan ke dalam kolom adsorpsi untuk menyerap tanah jarang jenuh. Ketika konsentrasi larutan umpan masuk sama dengan konsentrasi aliran keluar, adsorpsi tanah jarang selesai dan menunggu proses selanjutnya digunakan. Setelah kolom dimasukkan ke dalam resin kationik, larutan CuSO4-H2SO4 digunakan untuk dialirkan ke dalam kolom untuk menyiapkan kolom pemisahan tanah jarang Cu H+ untuk digunakan. Setelah menghubungkan satu kolom adsorpsi dan tiga kolom pemisahan secara seri, gunakan EDT A (0 015M) Aliran masuk dari saluran masuk kolom adsorpsi pertama untuk pemisahan elusi (laju pelindian 1 2cm/mnt）。 Ketika neodymium pertama kali mengalir keluar di saluran keluar kolom pemisahan ketiga selama pemisahan pelindian, dapat dikumpulkan oleh penerima dan diolah secara kimia untuk mendapatkan produk samping Nd2O3 setelah neodymium dalam kolom pemisahan dipisahkan, larutan PrCl3 murni dikumpulkan di outlet kolom pemisahan dan dilakukan perlakuan kimia. untuk menghasilkan produk Pr6O11. Proses utamanya adalah sebagai berikut: bahan baku → penyiapan larutan umpan → adsorpsi tanah jarang pada kolom adsorpsi → penyambungan kolom pemisah → pemisahan pelindian → pengumpulan larutan praseodymium murni → pengendapan asam oksalat → deteksi → pengemasan.
2) Produksi produk praseodymium oksida menggunakan metode ekstraksi P-204: menggunakan bahan baku lantanum cerium praseodymium klorida (La, Ce, Pr) Cl3. Campur bahan mentah ke dalam cairan, saponifikasi P-204, dan tambahkan minyak tanah untuk membuat larutan ekstraktan. Pisahkan cairan umpan dari praseodymium yang diekstraksi dalam tangki ekstraksi klarifikasi campuran. Kemudian cuci pengotor dalam fase organik, dan gunakan HCl untuk mengekstrak praseodymium untuk mendapatkan larutan PrCl3 murni. Endapkan dengan asam oksalat, kalsin, dan bungkus untuk mendapatkan produk praseodymium oksida. Proses utamanya adalah sebagai berikut: bahan baku → persiapan larutan umpan → ekstraksi praseodymium P-204 → pencucian → pengupasan asam dasar praseodymium → larutan PrCl3 murni → pengendapan asam oksalat → kalsinasi → pengujian → pengemasan (produk praseodymium oksida).
3) Produksi produk praseodymium oksida menggunakan metode ekstraksi P507: Menggunakan cerium praseodymium klorida (Ce, Pr) Cl3 yang diperoleh dari konsentrat tanah jarang ionik selatan sebagai bahan baku (REO ≥ 45%, praseodymium oksida ≥ 75%). Setelah praseodymium diekstraksi dengan larutan umpan yang disiapkan dan ekstraktan P507 di tangki ekstraksi, pengotor dalam fase organik dicuci dengan HCl. Terakhir, praseodymium diekstraksi kembali dengan HCl sehingga diperoleh larutan PrCl3 murni. Pengendapan praseodymium dengan asam oksalat, kalsinasi, dan pengemasan menghasilkan produk praseodymium oksida. Proses utamanya adalah sebagai berikut: bahan baku → persiapan larutan umpan → ekstraksi praseodymium dengan P-507 → pencucian pengotor → ekstraksi balik praseodymium → larutan PrCl3 murni → pengendapan asam oksalat → kalsinasi → deteksi → pengemasan (produk praseodymium oksida).
4) Produksi produk praseodymium oksida menggunakan metode ekstraksi P507: Lantanum praseodymium klorida (Cl, Pr) Cl3 yang diperoleh dari pengolahan konsentrat tanah jarang Sichuan digunakan sebagai bahan baku (REO ≥ 45%, praseodymium oksida 8,05%), dan itu adalah disiapkan menjadi cairan umpan. Praseodymium kemudian diekstraksi dengan zat ekstraksi P507 yang disaponifikasi dalam tangki ekstraksi, dan pengotor dalam fase organik dihilangkan dengan pencucian HCl. Kemudian, HCl digunakan untuk ekstraksi balik praseodymium untuk mendapatkan larutan PrCl3 murni. Produk praseodymium oksida diperoleh dengan mengendapkan praseodymium dengan asam oksalat, kalsinasi, dan pengemasan. Proses utamanya adalah: bahan baku → larutan bahan → ekstraksi praseodymium P-507 → pencucian pengotor → ekstraksi balik praseodymium → larutan PrCl3 murni → pengendapan asam oksalat → kalsinasi → pengujian → pengemasan (produk praseodymium oksida).
Saat ini, teknologi proses utama untuk memproduksi produk praseodymium oksida di China adalah metode ekstraksi P507 menggunakan sistem asam klorida, yang telah banyak digunakan dalam produksi industri berbagai oksida tanah jarang dan telah menjadi teknologi proses produksi yang maju di bidang yang sama. industri di seluruh dunia, peringkat di antara yang teratas.
Aplikasi
1. Aplikasi pada kaca tanah jarang
Setelah menambahkan oksida tanah jarang ke berbagai komponen kaca, berbagai warna kaca tanah jarang dapat dibuat, seperti kaca hijau, kaca laser, magneto optik, dan kaca serat optik, dan penerapannya semakin berkembang dari hari ke hari. Setelah menambahkan praseodymium oksida ke dalam kaca, dapat dibuat kaca berwarna hijau yang memiliki nilai seni berkualitas tinggi dan juga dapat meniru batu permata. Kaca jenis ini tampak hijau jika terkena sinar matahari biasa, sedangkan hampir tidak berwarna jika terkena cahaya lilin. Oleh karena itu, dapat digunakan untuk membuat batu permata palsu dan hiasan berharga, dengan warna menarik dan kualitas menggemaskan.
2. Aplikasi pada keramik tanah jarang
Oksida tanah jarang dapat digunakan sebagai bahan tambahan pada keramik untuk membuat banyak keramik tanah jarang dengan kinerja lebih baik. Keramik halus tanah jarang di antaranya mewakili. Ini menggunakan bahan baku pilihan dan mengadopsi proses dan teknik pemrosesan yang mudah dikontrol, yang dapat mengontrol komposisi keramik secara akurat. Keramik dapat dibagi menjadi dua jenis: keramik fungsional dan keramik struktural suhu tinggi. Setelah menambahkan oksida tanah jarang, mereka dapat meningkatkan sintering, kepadatan, struktur mikro, dan komposisi fase keramik untuk memenuhi persyaratan aplikasi yang berbeda. Glasir keramik yang terbuat dari praseodymium oksida sebagai pewarna tidak terpengaruh oleh atmosfer di dalam kiln, mempunyai kenampakan warna yang stabil, permukaan glasir cerah, dapat meningkatkan sifat fisik dan kimia, meningkatkan stabilitas termal dan kualitas keramik, meningkatkan variasi warna, dan mengurangi biaya. Setelah menambahkan praseodymium oksida ke pigmen dan glasir keramik, praseodymium kuning tanah jarang, hijau praseodymium, pigmen merah glasir dan glasir hantu putih, glasir kuning gading, porselen hijau apel, dll. Porselen artistik jenis ini memiliki efisiensi lebih tinggi dan diekspor dengan baik, sehingga populer di luar negeri. Menurut statistik yang relevan, penerapan praseodymium neodymium secara global pada keramik mencapai lebih dari seribu ton, dan juga merupakan pengguna utama praseodymium oksida. Diharapkan kedepannya akan ada perkembangan yang lebih besar.
3. Penerapan magnet permanen tanah jarang
Produk energi magnet maksimum (BH) magnet permanen (Pr, Sm) Co5 m=27MG θ e (216K J/m3)。 Dan (BH) m dari PrFeB adalah 40MG θ E (320K J/m3). Oleh karena itu, penggunaan magnet permanen yang dihasilkan Pr masih memiliki potensi penerapan baik di bidang industri maupun sipil.
4. Aplikasi di bidang lain untuk pembuatan roda gerinda korundum.
Berdasarkan korundum putih, menambahkan sekitar 0,25% praseodymium neodymium oksida dapat membuat roda gerinda korundum tanah jarang, sehingga sangat meningkatkan kinerja penggilingannya. Tingkatkan kecepatan penggilingan sebesar 30% hingga 100%, dan gandakan masa pakai. Praseodymium oksida memiliki sifat pemolesan yang baik untuk material tertentu, sehingga dapat digunakan sebagai bahan pemoles untuk operasi pemolesan. Ini mengandung sekitar 7,5% praseodymium oksida dalam bubuk pemoles berbahan dasar cerium dan terutama digunakan untuk memoles kaca optik, produk logam, kaca lembaran, dan tabung televisi. Efek pemolesannya bagus dan volume pengaplikasiannya besar, yang telah menjadi bubuk pemoles utama di China saat ini. Selain itu, penerapan katalis perengkahan minyak bumi dapat meningkatkan aktivitas katalitik, dan dapat digunakan sebagai aditif untuk pembuatan baja, pemurnian baja cair, dll. Singkatnya, penerapan praseodymium oksida terus berkembang, dengan lebih banyak digunakan dalam keadaan campuran selain satu bentuk praseodymium oksida. Diperkirakan tren ini akan terus berlanjut di masa depan.
Waktu posting: 26 Mei-2023