ჯადოსნური იშვიათი დედამიწის ნაერთი: პრასოდიმიუმის ოქსიდი

Praseodymium oxide,მოლეკულური ფორმულაPr6O11, მოლეკულური წონა 1021.44.

მისი გამოყენება შესაძლებელია მინის, მეტალურგიაში და, როგორც დანამატი ფლუორესცენტული ფხვნილისთვის. Praseodymium oxide არის ერთ -ერთი მნიშვნელოვანი პროდუქტი შუქზეიშვიათი დედამიწის პროდუქტები.

მისი უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გამო, იგი ფართოდ იქნა გამოყენებული ისეთ სფეროებში, როგორიცაა კერამიკა, მინა, იშვიათი დედამიწის მუდმივი მაგნიტები, დედამიწის იშვიათი კატალიზატორები, დედამიწის იშვიათი ფხვნილები, სახეხი მასალები და დანამატები, პერსპექტიული პერსპექტივით.

90 -იანი წლებიდან, ჩინეთის წარმოების ტექნოლოგიამ და პრასოდიმიუმის ოქსიდის აღჭურვილობამ მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება და გაუმჯობესება მოახდინა, სწრაფი პროდუქტისა და გამომავალი ზრდის შედეგად. მას არა მხოლოდ შეუძლია დააკმაყოფილოს შიდა განაცხადის მოცულობა და ბაზრის მოთხოვნები, არამედ ასევე არსებობს ექსპორტის მნიშვნელოვანი რაოდენობა. ამრიგად, ჩინეთის ამჟამინდელი წარმოების ტექნოლოგია, პრასოდიმიუმის ოქსიდის პროდუქტები და გამომავალი, ისევე როგორც შიდა და უცხოური ბაზრების მიწოდების მოთხოვნა, მსოფლიოს იმავე ინდუსტრიაში.

თვისებები

შავი ფხვნილი, სიმკვრივე 6.88 გ/სმ 3, დნობის წერტილი 2042 ℃, დუღილის წერტილი 3760. წყალში ხსნადი, მჟავების ხსნადი, რომ შექმნან ტრიალენტური მარილები. კარგი გამტარობა.

 
სინთეზი

1. ქიმიური განცალკევების მეთოდი. იგი მოიცავს ფრაქციული კრისტალიზაციის მეთოდს, ნალექების ფრაქციული მეთოდს და ჟანგვის მეთოდს. პირველი გამოყოფილია იშვიათი დედამიწის ნიტრატების ბროლის ხსნადობის განსხვავების საფუძველზე. განცალკევება ემყარება იშვიათი დედამიწის სულფატის კომპლექსის მარილების სხვადასხვა ნალექების მოცულობის პროდუქტებს. ეს უკანასკნელი განცალკევებულია ტრივალენტური PR3+ - ის დაჟანგვის საფუძველზე ტეტრვალენტურ PR4+ - მდე. ეს სამი მეთოდი არ იქნა გამოყენებული სამრეწველო წარმოებაში, მათი დაბალი იშვიათი დედამიწის აღდგენის, რთული პროცესების, რთული ოპერაციების, დაბალი გამომუშავებისა და მაღალი ხარჯების გამო.

2. განცალკევების მეთოდი. მათ შორის რთული მოპოვების განცალკევების მეთოდი და saponification P-507 მოპოვების განცალკევების მეთოდი. ყოფილი იყენებს კომპლექსურ ექსტრუზიის DYPA და N-263 ექსტრაქტორებს, რომ ამოიღონ და განცალკევდეს პრასოდოდიუმი პრასოდიმიუმის ნეოდიმიის გამდიდრების აზოტის მჟავას სისტემისგან, რის შედეგადაც PR6O11 99% მოსავლიანობაა 98%. ამასთან, რთული პროცესის, კომპლექსური აგენტების მაღალი მოხმარების და პროდუქტის მაღალი ხარჯების გამო, იგი არ იქნა გამოყენებული სამრეწველო წარმოებაში. ამ უკანასკნელ ორს აქვს კარგი მოპოვება და განცალკევება Praseodymium– ით P-507– ით, ორივე მათგანი გამოყენებულია სამრეწველო წარმოებაში. ამასთან, P-507– ის პრასოდოდიუმის მოპოვებისა და P-204– ის მაღალი ზარალის მაღალი ეფექტურობის გამო, P-507 მოპოვებისა და განცალკევების მეთოდი ამჟამად ჩვეულებრივ გამოიყენება სამრეწველო წარმოებაში.

3. იონის გაცვლის მეთოდი იშვიათად გამოიყენება წარმოებაში მისი ხანგრძლივი პროცესის, პრობლემური ოპერაციისა და დაბალი მოსავლიანობის გამო, მაგრამ პროდუქტის სიწმინდე PR6O11 ≥ 99 5%, მოსავლიანობა ≥ 85%, ხოლო აღჭურვილობის ერთეულზე გამომავალი შედარებით დაბალია.

1) პრასოდიმიუმის ოქსიდის პროდუქტების წარმოება იონური გაცვლის მეთოდის გამოყენებით: Praseodymium Neodymium გამდიდრებული ნაერთების (PR, ND) 2Cl3, როგორც ნედლეულის გამოყენება. იგი მომზადებულია საკვების ხსნარში (PR, ND) CL3 და იტვირთება ადსორბციის სვეტში, რათა ადსორბული იშვიათი დედამიწები იყოს. როდესაც შემომავალი საკვების ხსნარის კონცენტრაცია იგივეა, რაც გადინების კონცენტრაცია, იშვიათი დედამიწის ადსორბცია დასრულებულია და ელოდება შემდეგი პროცესის გამოყენებას. სვეტის კატიური ფისოვანი დატვირთვის შემდეგ, CUSO4-H2SO4 ხსნარი გამოიყენება სვეტში შესასვლელად, რათა მოხდეს Cu H+იშვიათი დედამიწის განცალკევების სვეტი გამოსაყენებლად. სერიის ერთი ადსორბციის სვეტის და სამი განცალკევების სვეტის დაკავშირების შემდეგ, გამოიყენეთ EDT A (0 015 მ) მიედინება პირველი ადსორბციის სვეტის შესასვლელიდან, განცალკევების გამოყოფისთვის (გაჟონვის სიჩქარე 1 2 სმ/წთ）。 როდესაც ნეოდიმი პირველი მიედინება გასასვლელად გამიჯვნის სვეტი გამიჯ PR6O11 პროდუქტის წარმოებისთვის.

2) Praseodymium oxide პროდუქტების წარმოება P-204 მოპოვების მეთოდის გამოყენებით: Lanthanum cerium praseodymium ქლორიდის (LA, CE, PR) CL3 გამოყენებით, როგორც ნედლეული. შეურიეთ ნედლეული თხევად, saponify P-204 და დაამატეთ ნავთი, რომ მიიღოთ ექსტრაქტიანი ხსნარი. გამოყოფილი საკვების სითხე მოპოვებული პრასოდოდიუმისგან შერეული განმარტების მოპოვების ავზში. შემდეგ დაიბანეთ მინარევები ორგანულ ფაზაში და გამოიყენეთ HCl, რომ მიიღოთ Praseodymium სუფთა PRCL3 ხსნარის მისაღებად. ნალექი Oxalic მჟავასთან, კალციინთან და პაკეტთან ერთად Praseodymium oxide პროდუქტის მისაღებად. ძირითადი პროცესი ასეთია: ნედლეული → საკვების ხსნარის მომზადება → P-204 Praseodymium → სარეცხი → ქვედა მჟავა praseodymium → სუფთა prcl3 ხსნარი → Oxalic მჟავა ნალექი → კალციფიკაცია → შეფუთვა → შეფუთვა (Praseodeymium oxide პროდუქტები).

3) Praseodymium oxide პროდუქტების წარმოება P507 მოპოვების მეთოდის გამოყენებით: ცერიუმის პრასოდიმიუმის ქლორიდის (CE, PR, PR) CL3 გამოყენებით სამხრეთ იონური იშვიათი დედამიწის კონცენტრატი, როგორც ნედლეული (REO ≥ 45%, პრასოდოდიუმის ოქსიდი ≥ 75%). მომზადებული საკვების ხსნარით და P507 ექსტრაქტით Praseodymium- ის მოპოვების შემდეგ, ორგანულ ფაზაში მინარევები გარეცხილია HCl- ით. დაბოლოს, Praseodymium ამოღებულია HCL– ით, რათა მიიღოთ სუფთა PRCL3 ხსნარი. პრასოდოდიუმის ნალექი ოქსალის მჟავასთან, კალცინაციასთან და შეფუთვის მოსავლიანობით პრასოდიმიუმის ოქსიდის პროდუქტებით. ძირითადი პროცესი ასეთია: ნედლეული → საკვების ხსნარის მომზადება → Praseodymium– ის მოპოვება P-507 → მინარევების სარეცხი → Praseodymium– ის საპირისპირო მოპოვება → სუფთა PRCL3 ხსნარი → Oxalic მჟავა ნალექი → კალკინაცია → გამოვლენა → შეფუთვა (პრაზოდიმიის ოქსიდის პროდუქტები).

4) Praseodymium oxide პროდუქტების წარმოება P507 მოპოვების მეთოდის გამოყენებით: Lanthanum praseodymium ქლორიდი (CL, PR) CL3, რომელიც მიღებულია სიჩუანის იშვიათი დედამიწის კონცენტრატისგან მიღებული, გამოიყენება როგორც ნედლეული (REO ≥ 45%, პრასოდიმიუმის ოქსიდი 8.05%) და ეს არის ის მომზადებულია საკვების სითხეში. Praseodymium შემდეგ ამოღებულია saponified p507 მოპოვების აგენტით, მოპოვების ავზში, ხოლო ორგანულ ფაზაში მინარევები ამოღებულია HCl სარეცხი საშუალებით. შემდეგ, HCl გამოიყენებოდა Praseodymium– ის საპირისპირო მოპოვებისთვის, სუფთა PRCL3 ხსნარის მისაღებად. Praseodymium oxide პროდუქტები მიიღება ნალექით პრაზოდიმით ოქსალიუმის მჟავასთან, გაანგარიშებით და შეფუთვით. მთავარი პროცესი არის: ნედლეული → ინგრედიენტების ხსნარი → P-507 პრასოდოდიუმის მოპოვება → მინარევების სარეცხი → პრასოდოდიუმის საპირისპირო მოპოვება → სუფთა PRCL3 ხსნარი → ოქსალის მჟავა ნალექი → კალციფიკაცია → შეფუთვა → შეფუთვა (პრასოდოდიუმის ოქსიდის პროდუქტები).

დღეისათვის, ჩინეთში პრაზოდიმიუმის ოქსიდის პროდუქტების წარმოების ძირითადი პროცესის ტექნოლოგია არის P507 მოპოვების მეთოდი ჰიდროქლორინის მჟავების სისტემის გამოყენებით, რომელიც ფართოდ იქნა გამოყენებული სხვადასხვა ინდივიდუალური იშვიათი დედამიწის ოქსიდების ინდუსტრიულ წარმოებაში და გახდა მოწინავე წარმოების პროცესის ტექნოლოგია იმავეში. ინდუსტრია მთელს მსოფლიოში, რანგის რანგის შორის.

გამოყენება

1 განაცხადი იშვიათი დედამიწის შუშაში

შუშის სხვადასხვა კომპონენტზე იშვიათი დედამიწის ოქსიდების დამატების შემდეგ, იშვიათი დედამიწის სათვალეების სხვადასხვა ფერები შეიძლება გაკეთდეს, მაგალითად, მწვანე ჭიქა, ლაზერული მინა, მაგნიტო ოპტიკური და ბოჭკოვანი შუშის შუშის, და მათი პროგრამები დღითიდღე ფართოვდება. მინის პრასოდიმიუმის ოქსიდის დამატების შემდეგ, შეიძლება გაკეთდეს მწვანე ფერის მინის გაკეთება, რომელსაც აქვს მაღალი ხარისხის მხატვრული მნიშვნელობა და ასევე შეუძლია მიბაძოს ძვირფასი ქვები. ამ ტიპის მინის მწვანედ გამოიყურება, როდესაც ექვემდებარება ჩვეულებრივი მზის სხივს, ხოლო ის თითქმის უფეროა სანთლის შუქის ქვეშ. აქედან გამომდინარე, იგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ყალბი ძვირფასი ქვები და ძვირფასი დეკორაციების დასამზადებლად, მიმზიდველი ფერებითა და საყვარელი თვისებებით.

2. განაცხადი იშვიათ დედამიწის კერამიკაში

იშვიათი დედამიწის ოქსიდები შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც დანამატები კერამიკაში, რათა ბევრი იშვიათი დედამიწის კერამიკა უკეთესი შესრულებით. მათ შორის იშვიათი დედამიწის შესანიშნავი კერამიკა წარმომადგენელია. იგი იყენებს უაღრესად შერჩეულ ნედლეულს და იღებს მარტივად კონტროლირებად პროცესებსა და დამუშავების ტექნიკას, რომელსაც შეუძლია ზუსტად გააკონტროლოს კერამიკის შემადგენლობა. ის შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: ფუნქციური კერამიკა და მაღალი ტემპერატურის სტრუქტურული კერამიკა. იშვიათი დედამიწის ოქსიდების დამატების შემდეგ, მათ შეუძლიათ გააუმჯობესონ სინთეზირება, სიმკვრივე, მიკროკონსტრუქცია და ფაზის შემადგენლობა სხვადასხვა პროგრამების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად. პრასოდიმიუმის ოქსიდისგან დამზადებული კერამიკული ჭიქურა, როგორც ფერადი, არ იმოქმედებს ღუმელის შიგნით არსებულ ატმოსფეროში, აქვს სტაბილური ფერის გარეგნობა, ნათელი ჭიქურის ზედაპირი, შეუძლია გააუმჯობესოს ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, გააუმჯობესოს კერამიკის თერმული სტაბილურობა და ხარისხი, გაზარდოს მრავალფეროვანი ფერები,, და შეამციროს ხარჯები. პრაზოდიმიუმის ოქსიდის დამატების შემდეგ კერამიკული პიგმენტებითა და მინანქრებით, იშვიათი დედამიწის პრასოდიმიით ყვითელი, პრასოდიმიუმის მწვანე, ქვეწარმავლების წითელი პიგმენტები და თეთრი აჩრდილის ჭიქურა, სპილოს ძვლის ყვითელი ჭიქურა, ვაშლის მწვანე ფაიფური და ა.შ. ამ ტიპის მხატვრულ ფაიფურს უფრო მაღალი ეფექტურობა აქვს და კარგად არის ექსპორტირებული, რომელიც პოპულარობით სარგებლობს საზღვარგარეთ. შესაბამისი სტატისტიკის თანახმად, კერამიკაში Praseodymium Neodymium- ის გლობალური გამოყენება ათას ტონაზე მეტია, ის ასევე არის პრასოდიმიუმის ოქსიდის მთავარი მომხმარებელი. მოსალოდნელია, რომ მომავალში უფრო დიდი განვითარება მოხდება.

3. განაცხადი იშვიათ დედამიწაზე მუდმივ მაგნიტებში

მაქსიმალური მაგნიტური ენერგიის პროდუქტი (BH) (PR, SM) CO5 მუდმივი მაგნიტი m = 27mg θ e (216k j/m3)。 და PrfEB- ის (BH) M (BH) M არის 40mg θ e (320k j/m3). ამრიგად, PR– ს წარმოებული მუდმივი მაგნიტების გამოყენებას ჯერ კიდევ აქვს პოტენციური პროგრამები როგორც სამრეწველო, ისე სამოქალაქო ინდუსტრიებში.

4. განაცხადი სხვა სფეროებში Corundum Grinding ბორბლების წარმოებისთვის.

თეთრი კორუნდუმის საფუძველზე, დაახლოებით 0.25% Praseodymium Neodymium Oxide- ს დამატებით შეიძლება იშვიათი დედამიწის კორუნდუმის სახეხი ბორბლები გახადოს, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მათ სახეხი შესრულებას. სახიფათო განაკვეთის გაზრდა 30% -დან 100% -მდე და გაორმაგეთ მომსახურების სიცოცხლე. Praseodymium oxide- ს აქვს კარგი გაპრიალების თვისებები გარკვეული მასალებისთვის, ამიტომ იგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გასაპრიალებელი მასალა გასაპრიალებელი ოპერაციებისთვის. იგი შეიცავს დაახლოებით 7.5% პრასოდიმიუმის ოქსიდს ცერიუმზე დაფუძნებული გასაპრიალებელი ფხვნილში და ძირითადად გამოიყენება ოპტიკური სათვალეების, ლითონის პროდუქტების, ბრტყელი მინის და სატელევიზიო მილების გასაპრიალებლად. გასაპრიალებელი ეფექტი კარგია და განაცხადის მოცულობა დიდია, რაც ამჟამად ჩინეთში გახდა მთავარი გასაპრიალებელი ფხვნილი. გარდა ამისა, ნავთობის ბზარი კატალიზატორების გამოყენებამ შეიძლება გააუმჯობესოს კატალიზური მოქმედება და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ფოლადის დამზადების დანამატები, გამწმენდი ფოლადის გამწმენდი და ა.შ., მოკლედ რომ ვთქვათ, პრასოდიმიუმის ოქსიდის გამოყენება მუდმივად ფართოვდება, გარდა ამისა, უფრო მეტია გამოყენებული შერეული მდგომარეობის გარდა პრასოდიმიუმის ოქსიდის ერთი ფორმა. დადგენილია, რომ ეს ტენდენცია მომავალში გაგრძელდება.