Senyawa Langka Bumi Ajaib: Oksida Praseodymium

Praseodymium oksida,rumus molekulPr6O11, bobot molekul 1021,44.

 

Bisa digunakake ing kaca, metalurgi, lan minangka aditif kanggo bubuk fluoresensi. Praseodymium oxide minangka salah sawijining produk penting ing cahyaproduk rare earth.

 

Amarga sifat fisik lan kimia sing unik, wis akeh digunakake ing lapangan kayata keramik, kaca, magnet permanen bumi langka, katalis retak bumi langka, bubuk polishing bumi langka, bahan penggiling, lan aditif, kanthi prospek sing janjeni.

 

Wiwit taun 1990-an, teknologi lan peralatan produksi China kanggo praseodymium oksida wis nggawe dandan lan dandan sing signifikan, kanthi wutah produk lan output sing cepet. Ora mung bisa nyukupi volume aplikasi domestik lan syarat pasar, nanging uga akeh ekspor. Mulane, teknologi produksi China saiki, produk lan output saka praseodymium oksida, uga dikarepake kanggo sumber kanggo pasar domestik lan manca, ana ing antarane ndhuwur ing industri padha ing donya.

pr6o11

Properti

 

Wêdakakêna ireng, Kapadhetan 6.88g/cm3, titik lebur 2042 ℃, titik didih 3760 ℃. Ora larut ing banyu, larut ing asam kanggo mbentuk uyah trivalen. Konduktivitas apik.

 
Sintesis

 

1. Cara pamisahan kimia. Iki kalebu metode kristalisasi fraksional, metode presipitasi pecahan lan metode oksidasi. Tilas dipisahake adhedhasar prabédan ing kelarutan kristal saka nitrat bumi langka. Pemisahan kasebut adhedhasar produk volume udan sing beda saka uyah kompleks sulfat bumi langka. Sing terakhir dipisahake adhedhasar oksidasi trivalen Pr3+ dadi tetravalen Pr4+. Telung cara iki durung ditrapake ing produksi industri amarga tingkat pemulihan lemah jarang, proses sing rumit, operasi sing angel, output sing sithik, lan biaya sing dhuwur.

 

2. Cara pamisahan. Kalebu metode pemisahan ekstraksi kompleks lan metode pemisahan ekstraksi saponifikasi P-507. Tilas nggunakake ekstrusi kompleks DYPA lan N-263 extractants kanggo extract lan misahake praseodymium saka sistem asam nitrat pengayaan praseodymium neodymium, asil ing Pr6O11 99% ngasilaken saka 98%. Nanging, amarga proses sing rumit, konsumsi agen kompleks sing dhuwur, lan biaya produk sing dhuwur, mula durung digunakake ing produksi industri. Loro sing terakhir duwe ekstraksi lan pamisahan praseodymium sing apik karo P-507, loro-lorone wis ditrapake ing produksi industri. Nanging, amarga efisiensi dhuwur saka P-507 ekstraksi praseodymium lan tingkat mundhut dhuwur saka P-204, ing P-507 extraction lan cara misahake saiki umume digunakake ing produksi industri.

 

3. Cara ion exchange arang digunakake ing produksi amarga proses dawa, operasi troublesome, lan kurang ngasilaken, nanging kemurnian produk Pr6O11 ≥ 99 5%, ngasilaken ≥ 85%, lan output saben unit peralatan relatif kurang.

 

1) Produksi produk praseodymium oksida nggunakake metode ion exchange: nggunakake praseodymium neodymium senyawa diperkaya (Pr, Nd) 2Cl3 minangka bahan baku. Iki disiapake menyang solusi feed (Pr, Nd) Cl3 lan dimuat menyang kolom adsorpsi kanggo adsorb lemah langka jenuh. Nalika konsentrasi solusi feed mlebu padha karo konsentrasi outflow, adsorption saka rare earths rampung lan ngenteni proses sabanjuré kanggo nggunakake. Sawise ngemot kolom menyang resin kationik, solusi CuSO4-H2SO4 digunakake kanggo mili menyang kolom kanggo nyiapake kolom pemisahan bumi langka Cu H + kanggo digunakake. Sawise nyambungake siji kolom adsorpsi lan telung kolom pamisahan ing seri, nggunakake EDT A (0 015M) mili ing saka welingan kolom adsorpsi pisanan kanggo misahake elusi (leaching rate 1 2cm/min)。 Nalika neodymium pisanan mili metu ing stopkontak saka kolom pemisahan katelu sajrone pemisahan leaching, bisa diklumpukake dening panrima lan diolah kanthi kimia kanggo entuk produk sampingan Nd2O3 Sawise neodymium ing kolom pemisahan dipisahake, solusi PrCl3 murni diklumpukake ing stopkontak kolom pemisahan lan ngalami perawatan kimia. kanggo ngasilake produk Pr6O11 Proses utama yaiku: bahan mentah → nyiapake solusi pakan → adsorpsi tanah jarang ing kolom adsorpsi → sambungan kolom pemisahan → pemisahan leaching → koleksi larutan praseodymium murni → presipitasi asam oksalat → deteksi → kemasan.

 

2) Produksi produk praseodymium oksida nggunakake metode ekstraksi P-204: nggunakake lanthanum cerium praseodymium klorida (La, Ce, Pr) Cl3 minangka bahan baku. Campur bahan mentah dadi cairan, saponifikasi P-204, lan tambah minyak tanah kanggo nggawe solusi ekstrak. Pisahake cairan feed saka praseodymium sing diekstrak ing tangki ekstraksi klarifikasi campuran. Banjur ngumbah impurities ing fase organik, lan nggunakake HCl kanggo extract praseodymium kanggo njupuk solusi PrCl3 murni. Precipitate karo asam oksalat, kalsin, lan paket kanggo njupuk produk praseodymium oksida. Proses utama minangka nderek: bahan mentahan → preparation saka solusi feed → P-204 extraction saka praseodymium → ngumbah → ngisor asam stripping saka praseodymium → solusi PrCl3 murni → udan asam oksalat → calcination → testing → packaging (produk praseodymium oksida).

 

3) Produksi produk praseodymium oksida nggunakake metode ekstraksi P507: Nggunakake cerium praseodymium klorida (Ce, Pr) Cl3 dijupuk saka ion southern rare earth concentrate minangka bahan baku (REO ≥ 45%, praseodymium oxide ≥ 75%). Sawise ngekstrak praseodymium kanthi solusi feed sing disiapake lan ekstrak P507 ing tangki ekstraksi, impurities ing fase organik dicuci nganggo HCl. Pungkasan, praseodymium diekstrak maneh karo HCl kanggo entuk solusi PrCl3 sing murni. Presipitasi praseodymium kanthi asam oksalat, kalsinasi, lan kemasan ngasilake produk praseodymium oksida. Proses utama minangka nderek: bahan mentahan → preparation saka solusi feed → extraction saka praseodymium karo P-507 → impurity ngumbah → mbalikke ekstraksi praseodymium → solusi PrCl3 murni → udan asam oksalat → kalsinasi → deteksi → packaging (produk praseodymium oksida).

 

4) Produksi produk praseodymium oksida nggunakake metode ekstraksi P507: Lantanum praseodymium klorida (Cl, Pr) Cl3 sing dipikolehi saka pangolahan konsentrat tanah jarang Sichuan digunakake minangka bahan mentah (REO ≥ 45%, praseodymium oksida 8,05%), lan minangka disiapake dadi cairan feed. Praseodymium banjur diekstraksi nganggo agen ekstraksi saponifikasi P507 ing tangki ekstraksi, lan impurities ing fase organik dibusak kanthi ngumbah HCl. Banjur, HCl digunakake kanggo ekstraksi mbalikke praseodymium kanggo entuk solusi PrCl3 murni. Produk praseodymium oksida dipikolehi kanthi precipitating praseodymium kanthi asam oksalat, kalsinasi, lan kemasan. Proses utama yaiku: bahan mentahan → larutan bahan → P-507 ekstraksi praseodymium → impurity washing → reverse extraction saka praseodymium → solusi PrCl3 murni → udan asam oksalat → kalsinasi → testing → kemasan (produk praseodymium oksida).

 

Saiki, teknologi proses utama kanggo ngasilake produk oksida praseodymium ing China yaiku metode ekstraksi P507 nggunakake sistem asam hidroklorat, sing wis akeh digunakake ing produksi industri macem-macem oksida bumi langka lan wis dadi teknologi proses produksi sing padha. industri ing donya, peringkat antarane ndhuwur.

 

Aplikasi

 

1. Aplikasi ing kaca tanah jarang

Sawise nambahake oksida bumi langka menyang macem-macem komponen kaca, macem-macem warna kaca tingal bumi langka bisa digawe, kayata kaca ijo, kaca laser, magneto optik, lan kaca serat optik, lan aplikasi sing ngembangaken saben dina. Sawise nambahake praseodymium oksida ing kaca, kaca warna ijo bisa digawe, sing nduweni nilai seni sing berkualitas lan uga bisa niru watu permata. Kaca jinis iki katon ijo nalika kena sinar srengenge biasa, nanging meh ora ana warna ing cahya lilin. Mulane, bisa digunakake kanggo nggawe watu permata palsu lan dekorasi sing larang regane, kanthi warna sing menarik lan kualitas sing apik banget.

 

2. Aplikasi ing keramik bumi langka

Oksida bumi langka bisa digunakake minangka aditif ing keramik kanggo nggawe akeh keramik bumi langka kanthi kinerja sing luwih apik. Keramik langka bumi sing apik ing antarane yaiku perwakilan. Iki nggunakake bahan mentah sing dipilih banget lan nggunakake proses kontrol lan teknik pangolahan sing gampang, sing bisa ngontrol komposisi keramik kanthi akurat. Bisa dipérang dadi rong jinis: keramik fungsional lan keramik struktur suhu dhuwur. Sawise nambahake oksida bumi langka, bisa nambah sintering, Kapadhetan, mikrostruktur, lan komposisi fase keramik kanggo nyukupi syarat aplikasi sing beda-beda. Ing glaze Keramik digawe saka praseodymium oxide minangka colorant ora kena pengaruh dening atmosfer nang kiln, wis katon werna stabil, lumahing glaze padhang, bisa nambah sifat fisik lan kimia, nambah stabilitas termal lan kualitas keramik, nambah macem-macem werna, lan nyuda biaya. Sawise nambahake praseodymium oksida kanggo pigmen keramik lan glazes, langka bumi praseodymium kuning, praseodymium ijo, underglaze pigmen abang lan putih memedi glaze, gadhing kuning glaze, porselen ijo apel, etc. Jenis porselen artistik iki nduweni efisiensi sing luwih dhuwur lan diekspor kanthi apik, sing populer ing luar negeri. Miturut statistik sing relevan, aplikasi global praseodymium neodymium ing keramik luwih saka sewu ton, lan uga minangka pangguna utama praseodymium oxide. Dikarepake bakal ana pembangunan sing luwih gedhe ing mangsa ngarep.

 

3. Aplikasi ing langka bumi wesi sembrani permanen

Produk energi magnetik maksimum (BH) saka (Pr, Sm) Co5 magnet permanen m=27MG θ e (216K J/m3). Lan (BH) m saka PrFeB punika 40MG θ E (320K J/m3). Mula, panggunaan magnet permanen sing diprodhuksi Pr isih nduweni aplikasi potensial ing industri industri lan sipil.

 

4. Aplikasi ing lapangan liyane kanggo Pabrik corundum gembong mecah.

Ing basis saka corundum putih, nambah babagan 0,25% praseodymium neodymium oxide bisa nggawe gembong mecah corundum bumi langka, nemen Ngapikake kinerja mecah. Nambah tingkat mecah dening 30% kanggo 100%, lan pindho urip layanan. Praseodymium oxide nduweni sifat polishing sing apik kanggo bahan tartamtu, saengga bisa digunakake minangka bahan polishing kanggo operasi polishing. Isine kira-kira 7,5% praseodymium oksida ing bubuk polishing adhedhasar cerium lan utamane digunakake kanggo polishing kaca tingal optik, produk logam, kaca datar, lan tabung televisi. Efek polishing apik lan volume aplikasi gedhe, sing saiki dadi bubuk polishing utama ing China. Kajaba iku, aplikasi katalis petroleum cracking bisa nambah kegiatan katalitik, lan bisa digunakake minangka aditif kanggo nggawe baja, ngresiki baja molten, lan liya-liyane. wangun siji saka praseodymium oksida. Dikira-kira tren iki bakal terus ing mangsa ngarep.


Wektu kirim: Mei-26-2023