Prazeodīma oksīds,molekulārā formulaPr6O11, molekulmasa 1021,44.
To var izmantot stiklā, metalurģijā un kā piedevu fluorescējošam pulverim. Prazeodīma oksīds ir viens no svarīgākajiem produktiem gaismāretzemju izstrādājumi.
Pateicoties tās unikālajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, tas ir plaši izmantots tādās jomās kā keramika, stikls, retzemju pastāvīgie magnēti, retzemju krekinga katalizatori, retzemju pulēšanas pulveri, slīpēšanas materiāli un piedevas ar daudzsološām perspektīvām.
Kopš 90. gadiem Ķīnas prazeodīma oksīda ražošanas tehnoloģija un aprīkojums ir būtiski uzlabojis un uzlabojis, strauji augot produkcijai un izlaidei. Tas ne tikai spēj apmierināt iekšzemes pielietojuma apjomu un tirgus prasības, bet ir arī ievērojams eksporta apjoms. Tāpēc Ķīnas pašreizējā ražošanas tehnoloģija, produkti un prazeodīma oksīda izlaide, kā arī pieprasījums pēc piegādes iekšzemes un ārvalstu tirgos ir vienas no vadošajām nozarēm pasaulē.
Īpašības
Melns pulveris, blīvums 6,88g/cm3, kušanas temperatūra 2042 ℃, viršanas temperatūra 3760 ℃. Nešķīst ūdenī, šķīst skābēs, veidojot trīsvērtīgus sāļus. Laba vadītspēja.
Sintēze
1. Ķīmiskās atdalīšanas metode. Tas ietver frakcionētas kristalizācijas metodi, frakcionētu nogulsnēšanas metodi un oksidācijas metodi. Pirmo atdala, pamatojoties uz retzemju nitrātu kristālu šķīdības atšķirību. Atdalīšanas pamatā ir retzemju sulfātu kompleksu sāļu dažādie nokrišņu tilpuma produkti. Pēdējais tiek atdalīts, pamatojoties uz trīsvērtīgā Pr3+ oksidēšanu uz četrvērtīgo Pr4+. Šīs trīs metodes nav izmantotas rūpnieciskajā ražošanā to zemā retzemju reģenerācijas ātruma, sarežģīto procesu, sarežģīto darbību, zemās izlaides un augsto izmaksu dēļ.
2. Atdalīšanas metode. Ieskaitot kompleksēšanas ekstrakcijas atdalīšanas metodi un pārziepjošanas P-507 ekstrakcijas atdalīšanas metodi. Pirmajā izmanto kompleksās ekstrūzijas DYPA un N-263 ekstraktorus, lai ekstrahētu un atdalītu prazeodīmu no slāpekļskābes sistēmas prazeodīma neodīma bagātināšanā, kā rezultātā Pr6O11 99% iznākums ir 98%. Taču sarežģītā procesa, lielā kompleksveidotāju patēriņa un augsto produktu izmaksu dēļ tas nav izmantots rūpnieciskajā ražošanā. Pēdējiem diviem ir laba prazeodīma ekstrakcija un atdalīšana ar P-507, kas abi ir izmantoti rūpnieciskajā ražošanā. Tomēr, ņemot vērā prazeodīma P-507 ekstrakcijas augsto efektivitāti un P-204 lielo zudumu ātrumu, P-507 ekstrakcijas un atdalīšanas metodi pašlaik plaši izmanto rūpnieciskajā ražošanā.
3. Jonu apmaiņas metodi ražošanā izmanto reti, pateicoties tās ilgajam procesam, apgrūtinošai darbībai un zemai ražībai, bet produkta tīrība Pr6O11 ≥ 99 5%, iznākums ≥ 85%, un produkcijas izlaide uz vienu iekārtas vienību ir salīdzinoši zema.
1) Prazeodīma oksīda produktu ražošana, izmantojot jonu apmaiņas metodi: kā izejvielu izmantojot prazeodīma neodīma bagātinātus savienojumus (Pr, Nd) 2Cl3. To sagatavo barības šķīdumā (Pr, Nd) Cl3 un ievieto adsorbcijas kolonnā, lai adsorbētu piesātinātus retzemju metālus. Kad ienākošā padeves šķīduma koncentrācija ir tāda pati kā izplūdes koncentrācija, retzemju metālu adsorbcija ir pabeigta un gaida nākamā procesa izmantošanu. Pēc kolonnas ievietošanas katjonu sveķos, CuSO4-H2SO4 šķīdumu izmanto, lai ieplūstu kolonnā, lai sagatavotu lietošanai Cu H+retzemju atdalīšanas kolonnu. Pēc vienas adsorbcijas kolonnas un trīs atdalīšanas kolonnu savienošanas sērijveidā izmantojiet EDT A (0 015M), kas ieplūst no pirmās adsorbcijas kolonnas ieplūdes atveres eluēšanas atdalīšanai (izskalošanās ātrums 1 2 cm/min）。 Kad neodīms pirmo reizi izplūst pie izejas trešā atdalīšanas kolonna izskalošanās separācijas laikā, to var savākt ar uztvērēju un ķīmiski apstrādāt, lai iegūtu Nd2O3 Pēc tam, kad atdalīšanas kolonnā ir atdalīts neodīms, atdalīšanas kolonnas izejā savāc tīru PrCl3 šķīdumu un pakļauj ķīmiskai apstrādei, lai iegūtu Pr6O11 produktu. Galvenais process ir šāds: izejvielas → barības šķīduma sagatavošana → adsorbcija retzemju zeme uz adsorbcijas kolonnas → separācijas kolonnas pievienošana → izskalošanās atdalīšana → tīra prazeodīma šķīduma savākšana → skābeņskābes nogulsnēšana → noteikšana → iepakojums.
2) Prazeodīma oksīda produktu ražošana, izmantojot P-204 ekstrakcijas metodi: kā izejvielu izmantojot lantāna cērija prazeodīma hlorīdu (La, Ce, Pr) Cl3. Sajauciet izejvielas šķidrumā, pārziepojiet P-204 un pievienojiet petroleju, lai iegūtu ekstrakcijas šķīdumu. Atdaliet padeves šķidrumu no ekstrahētā prazeodīma jauktā dzidrināšanas ekstrakcijas tvertnē. Pēc tam nomazgājiet piemaisījumus organiskajā fāzē un izmantojiet HCl, lai ekstrahētu prazeodīmu, lai iegūtu tīru PrCl3 šķīdumu. Nogulsnējiet ar skābeņskābi, kalcīnu un iesaiņojiet, lai iegūtu prazeodīma oksīda produktu. Galvenais process ir šāds: izejvielas → barības šķīduma sagatavošana → prazeodīma P-204 ekstrakcija → mazgāšana → prazeodīma atdalīšana ar apakšējo skābi → tīrs PrCl3 šķīdums → skābeņskābes izgulsnēšana → kalcinēšana → testēšana → iepakošana (prazeodīma oksīda produkti).
3) Prazeodīma oksīda produktu ražošana, izmantojot P507 ekstrakcijas metodi: Par izejvielu izmantojot cērija prazeodīma hlorīdu (Ce, Pr) Cl3, kas iegūts no dienvidu jonu retzemju koncentrāta (REO ≥ 45%, prazeodīma oksīds ≥ 75%). Pēc prazeodīma ekstrahēšanas ar sagatavoto padeves šķīdumu un ekstrahēšanas līdzekli P507 ekstrakcijas tvertnē, piemaisījumus organiskajā fāzē mazgā ar HCl. Visbeidzot, prazeodīmu ekstrahē atpakaļ ar HCl, lai iegūtu tīru PrCl3 šķīdumu. Prazeodīma izgulsnēšana ar skābeņskābi, kalcinēšana un iepakošana dod prazeodīma oksīda produktus. Galvenais process ir šāds: izejvielas → barības šķīduma sagatavošana → prazeodīma ekstrakcija ar P-507 → piemaisījumu mazgāšana → prazeodīma reversā ekstrakcija → tīrs PrCl3 šķīdums → skābeņskābes izgulsnēšana → kalcinēšana → noteikšana → iepakošana (prazeodīma oksīda produkti).
4) Prazeodīma oksīda produktu ražošana, izmantojot P507 ekstrakcijas metodi: Par izejvielu tiek izmantots lantāna prazeodīma hlorīds (Cl, Pr) Cl3, kas iegūts, apstrādājot Sičuaņas retzemju koncentrātu (REO ≥ 45%, prazeodīma oksīds 8,05%), un tas ir sagatavots barības šķidrumā. Pēc tam prazeodīmu ekstrahē ar pārziepjotu P507 ekstrakcijas līdzekli ekstrakcijas tvertnē, un organiskās fāzes piemaisījumus atdala, mazgājot ar HCl. Pēc tam HCl tika izmantots prazeodīma reversai ekstrakcijai, lai iegūtu tīru PrCl3 šķīdumu. Prazeodīma oksīda produktus iegūst, izgulsnējot prazeodīmu ar skābeņskābi, kalcinējot un iepakojot. Galvenais process ir: izejvielas → sastāvdaļu šķīdums → prazeodīma P-507 ekstrakcija → piemaisījumu mazgāšana → prazeodīma reversā ekstrakcija → tīrs PrCl3 šķīdums → skābeņskābes izgulsnēšana → kalcinēšana → testēšana → iepakošana (prazeodīma oksīda produkti).
Pašlaik galvenā procesa tehnoloģija prazeodīma oksīda produktu ražošanai Ķīnā ir P507 ekstrakcijas metode, izmantojot sālsskābes sistēmu, kas ir plaši izmantota dažādu atsevišķu retzemju oksīdu rūpnieciskajā ražošanā un ir kļuvusi par progresīvu ražošanas procesa tehnoloģiju tajā pašā. nozare visā pasaulē, ierindojoties starp labākajiem.
Pieteikums
1. Lietošana retzemju stiklā
Pēc retzemju oksīdu pievienošanas dažādām stikla sastāvdaļām var izgatavot dažādu krāsu retzemju stiklus, piemēram, zaļo stiklu, lāzerstiklu, magnētisko optisko un optisko šķiedru stiklu, un to pielietojums ar katru dienu paplašinās. Pēc prazeodīma oksīda pievienošanas stiklam var izgatavot zaļas krāsas stiklu, kam ir augstvērtīga mākslinieciskā vērtība un kas spēj atdarināt arī dārgakmeņus. Šāda veida stikls izskatās zaļš, ja tiek pakļauts parastajai saules gaismai, savukārt sveču gaismā tas ir gandrīz bezkrāsains. Tāpēc to var izmantot, lai izgatavotu viltotus dārgakmeņus un vērtīgus rotājumus ar pievilcīgām krāsām un burvīgām īpašībām.
2. Pielietojums retzemju keramikā
Retzemju oksīdus var izmantot kā piedevas keramikai, lai izgatavotu daudzas retzemju keramikas izstrādājumus ar labāku veiktspēju. Retzemju smalkās keramikas izstrādājumi to vidū ir reprezentatīvi. Tas izmanto ļoti atlasītas izejvielas un izmanto viegli kontrolējamus procesus un apstrādes metodes, kas var precīzi kontrolēt keramikas sastāvu. To var iedalīt divos veidos: funkcionālā keramika un augstas temperatūras strukturālā keramika. Pēc retzemju oksīdu pievienošanas tie var uzlabot keramikas saķepināšanu, blīvumu, mikrostruktūru un fāzes sastāvu, lai atbilstu dažādu lietojumu prasībām. Keramisko glazūru, kas izgatavota no prazeodīma oksīda kā krāsvielas, neietekmē atmosfēra krāsnī, tai ir stabils krāsas izskats, spilgta glazūras virsma, var uzlabot fizikālās un ķīmiskās īpašības, uzlabot keramikas termisko stabilitāti un kvalitāti, palielināt krāsu daudzveidību, un samazināt izmaksas. Pēc prazeodīma oksīda pievienošanas keramikas pigmentiem un glazūrām var ražot retzemju prazeodīma dzelteno, prazeodīma zaļo, zemglazūras sarkano pigmentu un balto spoku glazūru, ziloņkaula dzelteno glazūru, ābolu zaļo porcelānu utt. Šim mākslinieciskajam porcelāna veidam ir augstāka efektivitāte un tas ir labi eksportēts, kas ir populārs ārzemēs. Saskaņā ar attiecīgo statistiku prazeodīma neodīma globālais pielietojums keramikā ir vairāk nekā tūkstotis tonnu, un tas ir arī galvenais prazeodīma oksīda lietotājs. Paredzams, ka nākotnē būs lielāka attīstība.
3. Pielietojums retzemju pastāvīgajos magnētos
(Pr, Sm) Co5 pastāvīgā magnēta maksimālais magnētiskās enerģijas produkts (BH) m=27MG θ e (216K J/m3)。 Un PrFeB (BH) m ir 40MG θ E (320K J/m3). Tāpēc Pr ražoto pastāvīgo magnētu izmantošanai joprojām ir potenciāls pielietojums gan rūpnieciskajā, gan civilajā rūpniecībā.
4. Pielietojums citās jomās, lai ražotu korunda slīpripas.
Uz baltā korunda bāzes, pievienojot aptuveni 0,25% prazeodīma neodīma oksīda, var izgatavot retzemju korunda slīpripas, ievērojami uzlabojot to slīpēšanas veiktspēju. Palieliniet slīpēšanas ātrumu par 30% līdz 100% un divkāršojiet kalpošanas laiku. Prazeodīma oksīdam ir labas pulēšanas īpašības noteiktiem materiāliem, tāpēc to var izmantot kā pulēšanas materiālu pulēšanas operācijām. Tas satur aptuveni 7,5% prazeodīma oksīda pulverī uz cērija bāzes, un to galvenokārt izmanto optisko stiklu, metāla izstrādājumu, plakano stiklu un televīzijas lampu pulēšanai. Pulēšanas efekts ir labs, un uzklāšanas apjoms ir liels, kas šobrīd ir kļuvis par galveno pulēšanas pulveri Ķīnā. Turklāt naftas krekinga katalizatoru izmantošana var uzlabot katalītisko aktivitāti, un tos var izmantot kā piedevas tērauda ražošanā, kausēta tērauda attīrīšanā utt. Īsāk sakot, prazeodīma oksīda pielietojums nepārtraukti paplašinās, turklāt vairāk tiek izmantots jauktā veidā. viena prazeodīma oksīda forma. Tiek lēsts, ka šī tendence turpināsies arī nākotnē.
Izsūtīšanas laiks: 2023. gada 26. maijs