마법의 희토류 화합물: 산화프라세오디뮴

산화프라세오디뮴,분자식Pr6O11, 분자량 1021.44.

유리, 야금 및 형광 분말의 첨가제로 사용할 수 있습니다. 산화프라세오디뮴은 빛에 있어서 중요한 제품 중 하나입니다.희토류 제품.

독특한 물리적, 화학적 특성으로 인해 세라믹, 유리, 희토류 영구 자석, 희토류 분해 촉매, 희토류 연마 분말, 연삭 재료 및 첨가제와 같은 분야에서 널리 사용되어 유망한 전망을 가지고 있습니다.

1990년대 이후 중국의 산화프라세오디뮴 생산 기술과 장비는 급격한 제품 및 생산량 증가와 함께 상당한 개선과 개선을 이루었습니다. 국내 적용 규모와 시장 요구 사항을 충족할 수 있을 뿐만 아니라 수출 규모도 상당합니다. 따라서 중국의 현재 산화프라세오디뮴 생산 기술, 제품 및 생산량은 물론 국내외 시장에 대한 공급 수요도 동종 업계에서 세계 최고 수준에 속합니다.

속성

흑색 화약, 밀도 6.88g/cm3, 녹는점 2042℃, 끓는점 3760℃. 물에 불용성, 산에 용해되어 3가 염을 형성합니다. 좋은 전도성.

 
합성

1. 화학적 분리방법. 분별결정법, 분별석출법, 산화법 등이 있다. 전자는 희토류 질산염의 결정 용해도 차이에 따라 분리됩니다. 분리는 희토류 황산염 착염의 다양한 침전량 생성물을 기반으로 합니다. 후자는 3가 Pr3+의 4가 Pr4+로의 산화에 기초하여 분리됩니다. 이 세 가지 방법은 희토류 회수율이 낮고 공정이 복잡하며 작업이 까다롭고 생산량이 낮으며 비용이 높기 때문에 산업 생산에 적용되지 않았습니다.

2. 분리방법. 복합체화 추출분리법과 비누화 P-507 추출분리법이 포함됩니다. 전자는 복합 압출 DYPA 및 N-263 추출제를 사용하여 프라세오디뮴 네오디뮴 농축의 질산 시스템에서 프라세오디뮴을 추출 및 분리하여 Pr6O11 99% 수율 98%를 얻습니다. 그러나 공정이 복잡하고 착화제 사용량이 많고 제품 가격이 높기 때문에 산업 생산에 활용되지 않았습니다. 후자의 두 가지 제품은 P-507을 사용하여 프라세오디뮴을 추출 및 분리하는 기능이 우수하며 둘 다 산업 생산에 적용되었습니다. 그러나 P-507의 프라세오디뮴 추출 효율이 높고 P-204의 손실률이 높기 때문에 현재 P-507 추출 및 분리 방법이 산업 생산에 일반적으로 사용됩니다.

3. 이온 교환 방식은 공정 시간이 길고 작업이 번거롭고 수율이 낮아 생산에 거의 사용되지 않지만 제품 순도 Pr6O11 ≥ 99 5%, 수율 ≥ 85%, 장비 단위당 생산량이 상대적으로 낮습니다.

1) 이온교환법을 이용한 산화프라세오디뮴 제품 생산 : 프라세오디뮴 네오디뮴 농축화합물(Pr,Nd)2Cl3을 원료로 사용합니다. 이는 공급 용액(Pr, Nd) Cl3으로 제조되고 흡착 컬럼에 적재되어 포화 희토류를 흡착합니다. 들어오는 공급 용액의 농도가 유출 농도와 동일하면 희토류 흡착이 완료되고 다음 공정 사용을 기다립니다. 양이온 수지에 컬럼을 로딩한 후, CuSO4-H2SO4 용액을 사용하여 컬럼에 유입시켜 Cu H+희토류 분리 컬럼을 준비합니다. 1개의 흡착탑과 3개의 분리탑을 직렬로 연결한 후 EDT A(0 015M)를 사용합니다. 첫 번째 흡착탑의 입구에서 유입되어 용출분리(침출속도 1·2cm/min)됩니다. 네오디뮴이 처음 출구에서 유출될 때 세 번째 분리탑에서는 침출 분리 시 리시버에서 수집하고 화학 처리하여 Nd2O3 부산물을 얻을 수 있습니다. 분리탑의 네오디뮴을 분리한 후 분리탑 출구에서 순수한 PrCl3 용액을 수집하여 화학 처리합니다. Pr6O11 제품을 생산하는 주요 공정은 원료 → 공급 용액 준비 → 흡착탑에서 희토류 흡착 → 분리탑 연결 → 침출 분리 → 순수 프라세오디뮴 용액 수집 → 옥살산 침전 → 검출 → 포장입니다.

2) P-204 추출법을 이용한 산화프라세오디뮴 제품 생산 : 란탄세륨염화프라세오디뮴(La, Ce, Pr)Cl3를 원료로 사용한다. 원료를 액체에 혼합하고 P-204를 비누화한 후 등유를 첨가하여 추출용액을 만든다. 혼합청징 추출탱크에서 추출된 프라세오디뮴과 공급액을 분리합니다. 그런 다음 유기상의 불순물을 세척하고 HCl을 사용하여 프라세오디뮴을 추출하여 순수한 PrCl3 용액을 얻습니다. 옥살산, 소성, 포장재로 침전시켜 산화프라세오디뮴 제품을 얻습니다. 주요 공정은 다음과 같습니다: 원료 → 공급 용액 준비 → 프라세오디뮴 P-204 추출 → 세척 → 프라세오디뮴 바닥 산 제거 → 순수 PrCl3 용액 → 옥살산 침전 → 하소 → 테스트 → 포장(산화프라세오디뮴 제품).

3) P507 추출법을 이용한 산화프라세오디뮴 제품 생산 : 남부 이온희토류정광에서 얻은 염화세륨프라세오디뮴(Ce, Pr)Cl3를 원료로 사용(REO ≥ 45%, 산화프라세오디뮴 ≥ 75%). 추출탱크에서 제조된 피드액과 P507 추출용매로 프라세오디뮴을 추출한 후, 유기층의 불순물을 HCl로 세척한다. 마지막으로 프라세오디뮴을 HCl로 다시 추출하여 순수한 PrCl3 용액을 얻습니다. 옥살산과 함께 프라세오디뮴을 침전시키고 하소하고 포장하면 산화프라세오디뮴 제품이 생성됩니다. 주요 공정은 원료 → 피드 용액 준비 → P-507로 프라세오디뮴 추출 → 불순물 세척 → 프라세오디뮴 역추출 → 순수 PrCl3 용액 → 옥살산 침전 → 하소 → 검출 → 포장(산화프라세오디뮴 제품)입니다.

4) P507 추출법을 이용한 산화프라세오디뮴 제품의 제조 : 사천 희토류 정광을 가공하여 얻은 란타늄 프라세오디뮴 염화물(Cl, Pr)Cl3를 원료로 사용(REO ≥ 45%, 프라세오디뮴 산화 8.05%)하며, 공급액으로 준비됩니다. 이후 추출 탱크에서 비누화된 P507 추출제로 프라세오디뮴을 추출하고, HCl 세척을 통해 유기상의 불순물을 제거합니다. 그런 다음 순수한 PrCl3 용액을 얻기 위해 HCl을 사용하여 프라세오디뮴을 역추출했습니다. 산화프라세오디뮴 제품은 프라세오디뮴을 옥살산으로 침전시키고 하소하고 포장하여 얻습니다. 주요 공정은 원료 → 성분 용액 → P-507 프라세오디뮴 추출 → 불순물 세척 → 프라세오디뮴 역추출 → 순수 PrCl3 용액 → 옥살산 침전 → 하소 → 테스트 → 포장(산화프라세오디뮴 제품)입니다.

현재 중국에서 산화프라세오디뮴 제품을 생산하는 주요 공정기술은 염산계를 이용한 P507 추출법으로 다양한 개별 희토류 산화물의 공업적 생산에 널리 사용되고 있으며 동시에 선진적인 생산공정 기술로 되었다. 전 세계적으로 업계 1위를 차지하고 있습니다.

애플리케이션

1. 희토류 유리에 적용

유리의 다양한 성분에 희토류 산화물을 첨가하면 녹색 유리, 레이저 유리, 자기 광학, 광섬유 유리 등 다양한 색상의 희토류 유리를 만들 수 있으며 그 응용 분야는 나날이 확대되고 있습니다. 유리에 산화프라세오디뮴을 첨가하면 녹색 유리를 만들 수 있어 예술적 가치가 높을 뿐만 아니라 보석의 모방도 가능합니다. 이 유형의 유리는 일반 햇빛에 노출되면 녹색으로 보이지만 촛불 아래에서는 거의 무색입니다. 따라서 매력적인 색상과 사랑스러운 특성을 지닌 가짜 보석과 귀중한 장식품을 만드는 데 사용할 수 있습니다.

2. 희토류 세라믹에의 응용

희토류 산화물은 더 나은 성능을 가진 많은 희토류 세라믹을 만들기 위해 세라믹의 첨가제로 사용될 수 있습니다. 그 중 희토류 파인세라믹이 대표적이다. 엄선된 원료를 사용하고 제어하기 쉬운 공정과 가공 기술을 채택하여 세라믹의 구성을 정확하게 제어할 수 있습니다. 기능성 세라믹과 고온 구조용 세라믹의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 희토류 산화물을 첨가한 후 세라믹의 소결, 밀도, 미세 구조 및 상 구성을 개선하여 다양한 응용 분야의 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 산화 프라세오디뮴을 착색제로 사용한 세라믹 유약은 가마 내부 분위기의 영향을 받지 않으며 색상 외관이 안정적이고 유약 표면이 밝으며 물리적, 화학적 특성을 향상시키고 세라믹의 열 안정성과 품질을 향상시키며 색상의 다양성을 높이고, 그리고 비용을 절감하세요. 세라믹안료 및 유약에 산화프라세오디뮴을 첨가한 후 희토류 프라세오디뮴 황색, 프라세오디뮴 그린, 밑유약 적색안료 및 백색 고스트유약, 아이보리 황색 유약, 사과녹색 자기 등을 생산할 수 있습니다. 이러한 유형의 예술적인 도자기는 효율성이 더 높고 수출도 잘 되어 해외에서 인기가 높습니다. 관련 통계에 따르면 전 세계적으로 도자기에 사용되는 프라세오디뮴 네오디뮴의 양은 천 톤이 넘으며 산화프라세오디뮴의 주요 사용자이기도 합니다. 앞으로 더욱 발전이 있을 것으로 예상됩니다.

3. 희토류 영구자석에의 응용

(Pr, Sm)Co5 영구자석의 최대 자기에너지 곱(BH) m=27MG θ e(216K J/m3)입니다. 그리고 PrFeB의 (BH) m은 40MG θ E(320K J/m3)입니다. 따라서 Pr 생산 영구 자석의 사용은 산업 및 민간 산업 모두에서 여전히 잠재적인 응용 가능성을 가지고 있습니다.

4. 강옥 연삭 휠을 제조하기 위해 다른 분야에 적용됩니다.

백색 강옥을 기본으로 약 0.25%의 프라세오디뮴 네오디뮴 산화물을 첨가하면 희토류 강옥 연삭 휠을 만들어 연삭 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 연삭률을 30% ~ 100% 높이고 수명을 두 배로 늘립니다. 산화프라세오디뮴은 특정 재료에 대해 우수한 연마 특성을 가지므로 연마 작업용 연마 재료로 사용할 수 있습니다. 세륨계 연마분말 중 약 7.5%의 산화프라세오디뮴을 함유하고 있으며 주로 광학유리, 금속제품, 판유리, TV관 연마에 사용됩니다. 연마 효과가 좋고 도포량이 많아 현재 중국의 주요 연마 분말이되었습니다. 또한, 석유분해촉매를 적용하면 촉매활성이 향상되어 제강, 용강정화 등의 첨가제로 활용이 가능합니다. 즉, 산화프라세오디뮴의 적용 범위가 지속적으로 확대되고 있으며, 그 외에도 혼합된 형태로 많이 사용되고 있습니다. 단일 형태의 산화프라세오디뮴. 이러한 추세는 앞으로도 계속될 것으로 추정된다.