Празодим оксиди,молекулярдык формулаPr6O11, молекулярдык салмагы 1021,44.
Ал айнек, металлургия жана флуоресценттик порошок үчүн кошумча катары колдонулушу мүмкүн. Praseodymium оксиди жарык маанилүү азыктарынын бири болуп саналатсейрек кездешүүчү заттар.
Уникалдуу физикалык жана химиялык касиеттеринен улам, ал керамика, айнек, сейрек кездешүүчү туруктуу магниттер, сейрек кездешүүчү жерди крекинг катализаторлору, сейрек кездешүүчү жерди жылтыратуучу порошок, майдалоочу материалдар жана кошумчалар сыяктуу тармактарда кеңири колдонулуп келе жатат.
1990-жылдан бери, Кытайдын өндүрүш технологиясы жана praseodymium оксиди үчүн жабдуулар тез продукт жана өндүрүштүн өсүшү менен, олуттуу жакшыртууларды жана жакшыртууларды жасады. Ал гана эмес, ички колдонуу көлөмүн жана рыноктун талаптарына жооп бере алат, бирок, ошондой эле экспорттун бир кыйла көлөмү бар. Ошондуктан, Кытайдын учурдагы өндүрүш технологиясы, буюмдар жана praseodymium кычкылынын чыгаруу, ошондой эле ички жана тышкы рыноктордо менен камсыз кылуу үчүн суроо-талап, дүйнөдө ошол эле тармакта жогорку арасында болуп саналат.
Properties
Кара порошок, тыгыздыгы 6,88 г/см3, эрүү температурасы 2042 ℃, кайноо температурасы 3760 ℃. Сууда эрибейт, кислоталарда эрийт, үч валенттүү туздарды пайда кылат. Жакшы өткөрүмдүүлүк.
Синтез
1. Химиялык бөлүү ыкмасы. Ал фракциялык кристаллдаштыруу ыкмасын, фракциялык тундурма ыкмасын жана кычкылдануу ыкмасын камтыйт. Биринчиси сейрек кездешүүчү жер нитраттарынын кристаллдык эригичтигинин айырмасынын негизинде бөлүнөт. Бөлүп алуу сейрек кездешүүчү жер сульфатынын комплекстүү туздарынын жаан-чачындын ар кандай көлөмүнүн продуктуларына негизделген. Акыркысы үч валенттүү Pr3+ менен төрт валенттүү Pr4+ кычкылданышынын негизинде бөлүнөт. Бул үч ыкма сейрек кездешүүчү жерди алуу ылдамдыгы төмөн болгондуктан, татаал процесстерден, татаал операциялардан, өндүрүштүн аздыгынан жана кымбат баалуу болгондуктан өнөр жай өндүрүшүндө колдонулган эмес.
2. Бөлүү ыкмасы. Анын ичинде комплекстүү экстракция бөлүү ыкмасы жана сабындашуу P-507 экстракция бөлүү ыкмасы. Биринчи комплекстүү экструзия DYPA жана N-263 экстрагенттерди praseodymium неодим байытуу азот кислотасы системасынан praseodymium бөлүп алуу үчүн колдонот, натыйжада Pr6O11 99% кирешелүүлүгү 98%. Бирок процесстин татаалдыгынан, комплекс түзүүчү каражаттардын көп сарпталышынан жана продукциянын кымбаттыгынан улам ал өнөр жай өндүрүшүндө колдонулбай калган. Акыркы экөө тең өнөр жай өндүрүшүндө колдонулган П-507 менен празеодимди жакшы бөлүп алуу жана бөлүп алуу мүмкүнчүлүгүнө ээ. Бирок, улам P-507 praseodymium казып алуу жогорку натыйжалуулугун жана P-204 жогорку жоготуу курсу, P-507 казып алуу жана бөлүү ыкмасы азыркы учурда, адатта, өнөр жай өндүрүшүндө колдонулат.
3. Ион алмашуу ыкмасы өндүрүштө сейрек колдонулат, анткени анын узак процесси, түйшүктүү иштеши жана аз түшүмдүүлүгү, бирок продуктунун тазалыгы Pr6O11 ≥ 99 5%, кирешелүүлүгү ≥ 85%, жабдуулардын бирдигинин өндүрүшү салыштырмалуу төмөн.
1) Ион алмашуу ыкмасын колдонуу менен празеодим оксидинин продуктуларын өндүрүү: чийки зат катары празеодим неодим менен байытылган бирикмелерди (Pr, Nd) 2Cl3 колдонуу. Ал тоют эритмесинде даярдалат (Pr, Nd) Cl3 жана каныккан сейрек кездешүүчү жерлерди адсорбциялоо үчүн адсорбциялык колонкага жүктөлөт. Кирүүчү тоют эритмесинин концентрациясы агып чыгуу концентрациясы менен бирдей болгондо, сейрек кездешүүчү заттардын адсорбциясы аяктап, кийинки колдонуу процессин күтөт. Колонканы катиондук чайырга жүктөгөндөн кийин CuSO4-H2SO4 эритмеси колонкага куюу үчүн Cu H+сейрек кездешүүчү топуракты колдонууга даярдоо үчүн колдонулат. Бир адсорбциялык колонканы жана үч бөлүү мамычасын катарлаш туташтыргандан кийин, EDT A (0 015M) колдонуңуз, биринчи адсорбциялык колоннадан элюцияны бөлүү үчүн агып кириңиз (шайылдыруу ылдамдыгы 1 2см/мүнөт). үчүнчү бөлүү колонкасы, ал кабылдагыч тарабынан чогултулуп, Nd2O3 кошумча продуктусун алуу үчүн химиялык тазалоодон өтүшү мүмкүн, бөлүүчү колоннадагы неодим бөлүнгөндөн кийин, бөлүүчү колонканын чыгышында таза PrCl3 эритмеси чогултулат жана химиялык тазалоодон өткөрүлөт. Pr6O11 продуктуну өндүрүү үчүн негизги процесс төмөнкүчө: чийки зат → тоют эритмесин даярдоо → адсорбциялык колоннада сейрек кездешүүчү жерди адсорбциялоо → бөлүү колоннасын туташтыруу → шаймалоо → таза празеодим эритмесин чогултуу → кычкыл кислотасын туташтыруу → аныктоо → таңгактоо.
2) П-204 экстракция ыкмасын колдонуу менен празеодим оксидинин продуктуларын өндүрүү: чийки зат катары лантан церий празеодим хлориди (La, Ce, Pr) Cl3 колдонуу. Чийки затты суюктукка аралаштырып, P-204 самындап, экстрагент эритмесин даярдоо үчүн керосинди кошуңуз. Аралаш тактоо экстракциясынын резервуарындагы экстракцияланган празеодимден тоют суюктугун бөлүп алыңыз. Андан кийин органикалык фазада кирлерди жууп, таза PrCl3 эритмесин алуу үчүн празеодимди бөлүп алуу үчүн HCl колдонуңуз. Празодим кычкылынын продуктусун алуу үчүн оксал кислотасы, кальцин жана таңгак менен чөктүрүңүз. Негизги процесс төмөнкүчө: чийки заттар → тоют эритмесин даярдоо → П-204 praseodymium казып алуу → жуу → praseodymium түбүндөгү кислотасы чечип → таза PrCl3 эритмеси → кычкыл кислотасынын тундурмасы → кальцинация → сыноо → таңгактоо (praseodymium оксиди продуктылары).
3) P507 экстракция ыкмасын колдонуу менен празеодим кычкылынын продуктуларын өндүрүү: чийки зат катары түштүк иондук сейрек кездешүүчү жер концентратынан алынган церий празеодим хлоридин (Ce, Pr) Cl3 колдонуу (REO ≥ 45%, празеодим оксиди ≥ 75%). Даярдалган тоют эритмеси жана P507 экстрагенти менен празеодимди экстракциялоо резервуарында экстракциялоодон кийин органикалык фазадагы аралашмалар HCl менен жуулат. Акыр-аягы, празеодим таза PrCl3 эритмесин алуу үчүн HCl менен кайра алынат. Празодимди оксал кислотасы менен тундурганда, кальцинациялоо жана таңгактоо празеодим кычкылынын продуктуларын берет. Негизги процесс төмөнкүчө: чийки заттар → тоют эритмесин даярдоо → P-507 менен празеодимди экстракциялоо → ыпластыктарды жуу → празеодимди тескери экстракциялоо → таза PrCl3 эритмеси → кычкыл кислотасынын тундурмасы → кальцинация → аныктоо → таңгактоо (празодим продуктулары).
4) P507 экстракция ыкмасын колдонуу менен празеодим оксиди продуктуларын өндүрүү: Сычуань сейрек кездешүүчү жер концентратын кайра иштетүүдөн алынган лантан празеодим хлориди (Cl, Pr) Cl3 чийки зат катары колдонулат (REO ≥ 45%, празеодим %), жана ал 80. тоют суюктугуна даярдалган. Андан кийин празеодим экстракция цистернасында сабындашкан P507 экстракциялык агенти менен экстракцияланат, ал эми органикалык фазадагы аралашмалар HCl менен жууп чыгарылат. Андан кийин, HCl таза PrCl3 эритмесин алуу үчүн празеодимдин тескери экстракциясы үчүн колдонулган. Празодим кычкылынын продуктулары празеодимди оксал кислотасы менен тундурууда, кальцинациялоодон жана таңгактоодон алынат. Негизги процесс болуп саналат: чийки зат → ингредиент эритмеси → P-507 экстракциясы praseodymium → ыпластык жуу → тескери экстракция praseodymium → таза PrCl3 эритмеси → кычкыл кислотасынын тундурмасы → кальцинация → тестирлөө → таңгактоо (praseodymium оксиди азыктары).
Азыркы учурда, Кытайда praseodymium кычкылы азыктарын өндүрүү үчүн негизги технологиялык ар кандай жеке сейрек кездешүүчү жер оксиддерин өнөр жай өндүрүшүндө көп колдонулган туз кислотасы системасын колдонуу менен P507 экстракция ыкмасы болуп саналат жана ошол эле учурда өнүккөн өндүрүш процессинин технологиясы болуп калды. дүйнө жүзү боюнча өнөр жай, биринчи орунда.
Колдонмо
1. Сейрек кездешүүчү айнекте колдонуу
Айнектин ар кандай компоненттерине сейрек кездешүүчү жер оксиддерин кошкондон кийин, жашыл айнек, лазердик айнек, магниттик оптикалык жана оптикалык була айнек сыяктуу сейрек кездешүүчү айнектин ар кандай түстөрү жасалышы мүмкүн жана алардын колдонулушу күндөн-күнгө кеңейүүдө. Стаканга празеодим оксиди кошулгандан кийин, жогорку сапаттагы көркөм мааниге ээ жана асыл таштарды туурай турган жашыл түстөгү айнек жасоого болот. Айнектин бул түрү кадимки күн нуру тийгенде жашыл көрүнөт, ал эми шамдын астында дээрлик түссүз. Ошондуктан, аны жасалма асыл таштарды жана баалуу жасалгаларды жасоо үчүн колдонсо болот, жагымдуу түстөр жана сүйкүмдүү сапаттар.
2. Сейрек кездешүүчү керамикадагы колдонуу
Сейрек кездешүүчү жердин оксиддери керамикадагы кошумчалар катары колдонулушу мүмкүн, көптөгөн сейрек кездешүүчү керамика жакшыраак иштеши менен. Алардын арасында сейрек кездешүүчү майда керамика өкүл болуп саналат. Бул жогорку тандалып алынган чийки материалдарды колдонот жана так керамикалык курамын көзөмөлдөй алат башкарууга жеңил жараяндарды жана кайра иштетүү ыкмаларын, кабыл алат. Аны эки түргө бөлүүгө болот: функционалдык керамика жана жогорку температурадагы структуралык керамика. Сейрек кездешүүчү жер оксиддерин кошкондон кийин, алар ар кандай колдонмолордун талаптарын канааттандыруу үчүн керамика агломерациясын, тыгыздыгын, микроструктурасын жана фазалык курамын жакшыртат. Празодим оксидинен жасалган керамикалык глазурь боектор катары мештин ичиндеги атмосферага таасир этпейт, туруктуу түстүү көрүнүшү бар, ачык глазурь бетине ээ, физикалык жана химиялык касиеттерин жакшыртат, керамикалардын жылуулук туруктуулугун жана сапатын жакшыртат, түстөрдүн ар түрдүүлүгүн жогорулатат, жана чыгымдарды азайтуу. Керамикалык пигменттерге жана глазурьга празеодим оксиди кошулгандан кийин сейрек кездешүүчү празеодим сары, жашыл празеодим, астыңкы кызыл пигменттер жана ак элес глазурь, пил сөөгүнөн жасалган сары глазурь, алма жашыл фарфор ж.б. Көркөм фарфордун бул түрү жогорку эффективдүүлүккө ээ жана жакшы экспорттолот, ал чет өлкөлөрдө популярдуу. Тиешелүү статистикага ылайык, керамикадагы прасеодим неодиминин дүйнөлүк колдонулушу миң тоннадан ашат, ошондой эле празеодим кычкылынын негизги колдонуучусу болуп саналат. Келечекте дагы чоң өнүгүү болот деп күтүлүүдө.
3. Сейрек кездешүүчү туруктуу магниттерде колдонуу
(Pr, Sm) Co5 туруктуу магнитинин максималдуу магниттик энергия продуктусу (BH) m=27MG θ e (216K J/m3)。 Жана (BH) m PrFeB 40MG θ E (320K Дж/м3). Ошондуктан, Pr өндүрүлгөн туруктуу магниттерди колдонуу дагы эле өнөр жай жана жарандык өнөр жайда потенциалдуу колдонмолорго ээ.
4. Корунд майдалоочу дөңгөлөктөрдү өндүрүү үчүн башка тармактарда колдонуу.
Ак корунддун негизинде, болжол менен 0,25% празеодим неодим кычкылын кошуп, сейрек кездешүүчү корундды жылмалоо дөңгөлөктөрүн жасап, алардын майдалоо ишин жакшыртат. Майдалоо ылдамдыгын 30% дан 100%ке чейин жогорулатуу жана кызмат мөөнөтүн эки эсеге көбөйтүү. Praseodymium оксиди кээ бир материалдар үчүн жакшы жылтыратуучу касиеттерге ээ, ошондуктан аны жылмалоо иштери үчүн жылмалоочу материал катары колдонсо болот. Анын курамында 7,5% га жакын празеодим оксиди церий негизиндеги жылмалоочу порошок бар жана негизинен оптикалык айнектерди, металл буюмдарды, жалпак айнектерди жана телевидение түтүктөрүн жылтыратууда колдонулат. Жылмалоо эффекти жакшы жана колдонуу көлөмү чоң, ал учурда Кытайда негизги жылмалоо порошок болуп калды. Мындан тышкары, мунай крекинг катализаторлорун колдонуу каталитикалык активдүүлүгүн жакшыртат жана болот эритүү үчүн кошумча катары колдонулушу мүмкүн, эриген болотту тазалоо ж.б. празеодим оксидинин бир түрү. Бул тенденция келечекте дагы уланат деп болжолдонууда.
Посттун убактысы: 26-май-2023