जादुई दुर्मिळ पृथ्वी कंपाऊंड: प्रेसोडिमियम ऑक्साईड

प्रेसोडिमियम ऑक्साईड,आण्विक सूत्रPR6O11, आण्विक वजन 1021.44.

हे काचेच्या, धातुशास्त्रात आणि फ्लोरोसेंट पावडरसाठी अ‍ॅडिटिव्ह म्हणून वापरले जाऊ शकते. प्रेसोडिमियम ऑक्साईड हे प्रकाशातील महत्त्वपूर्ण उत्पादनांपैकी एक आहेदुर्मिळ पृथ्वी उत्पादने.

त्याच्या अद्वितीय भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमुळे, हे सिरेमिक्स, काच, दुर्मिळ पृथ्वी कायमस्वरुपी मॅग्नेट्स, दुर्मिळ पृथ्वी क्रॅकिंग उत्प्रेरक, दुर्मिळ पृथ्वी पॉलिशिंग पावडर, पीसण्याचे साहित्य आणि itive डिटिव्ह यासारख्या क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले गेले आहे.

१ 1990 1990 ० च्या दशकापासून, चीनचे उत्पादन तंत्रज्ञान आणि प्रेसोडिमियम ऑक्साईडच्या उपकरणांनी वेगवान उत्पादन आणि आउटपुट वाढीसह लक्षणीय सुधारणा आणि सुधारणा केल्या आहेत. ते केवळ घरगुती अनुप्रयोगाचे खंड आणि बाजाराच्या आवश्यकतांची पूर्तता करू शकत नाही तर निर्यातीसाठीही बरीच रक्कम आहे. म्हणूनच, चीनचे सध्याचे उत्पादन तंत्रज्ञान, प्रेसोडिमियम ऑक्साईडची उत्पादने आणि उत्पादन तसेच देशी आणि परदेशी बाजारपेठांना पुरवठा करण्याची मागणी ही जगातील एकाच उद्योगातील अव्वल आहे.

गुणधर्म

ब्लॅक पावडर, घनता 6.88 ग्रॅम/सेमी 3, मेल्टिंग पॉईंट 2042 ℃, उकळत्या बिंदू 3760 ℃. पाण्यात अघुलनशील, सिडमध्ये विरघळणारे, क्षुल्लक क्षार तयार करतात. चांगली चालकता.

 
संश्लेषण

1. रासायनिक पृथक्करण पद्धत. यात फ्रॅक्शनल क्रिस्टलायझेशन पद्धत, अपूर्णांक पर्जन्यवृष्टीची पद्धत आणि ऑक्सिडेशन पद्धत समाविष्ट आहे. पूर्वीचे दुर्मिळ पृथ्वी नायट्रेट्सच्या क्रिस्टल विद्रव्यतेच्या फरकावर आधारित वेगळे आहे. विभाजन दुर्मिळ पृथ्वी सल्फेट कॉम्प्लेक्स लवणांच्या वेगवेगळ्या पर्जन्यवृष्टीच्या खंड उत्पादनांवर आधारित आहे. नंतरचे ट्रिव्हॅलेंट पीआर 3+च्या टेट्राव्हॅलेंट पीआर 4+च्या ऑक्सिडेशनच्या आधारे विभक्त केले गेले आहे. या तीन पद्धती औद्योगिक उत्पादनात कमी दुर्मिळ पृथ्वी पुनर्प्राप्ती दर, जटिल प्रक्रिया, कठीण ऑपरेशन्स, कमी उत्पादन आणि उच्च खर्चामुळे लागू केल्या गेल्या नाहीत.

2. पृथक्करण पद्धत. कॉम्प्लेक्सेशन एक्सट्रॅक्शन पृथक्करण पद्धत आणि सॅपोनिफिकेशन पी -507 एक्सट्रॅक्शन पृथक्करण पद्धतीसह. पूर्वी प्रेसोडिमियम निओडीमियम समृद्धीच्या नायट्रिक acid सिड सिस्टमपासून प्रेसोडिमियम काढण्यासाठी आणि वेगळे करण्यासाठी जटिल एक्सट्र्यूजन डीवायपीए आणि एन -263 एक्सट्रॅक्टंट्स वापरते, परिणामी पीआर 6 ओ 11 99% उत्पन्न 98% आहे. तथापि, जटिल प्रक्रियेमुळे, जटिल एजंट्सचा उच्च वापर आणि उच्च उत्पादनांच्या खर्चामुळे त्याचा उपयोग औद्योगिक उत्पादनात केला गेला नाही. नंतरच्या दोघांमध्ये पी -507 सह प्रॅसेओडीमियमचे चांगले उतारा आणि वेगळे करणे चांगले आहे, हे दोन्ही औद्योगिक उत्पादनात लागू केले गेले आहेत. तथापि, प्रेसोडिमियमच्या पी -507 एक्सट्रॅक्शनच्या उच्च कार्यक्षमतेमुळे आणि पी -204 च्या उच्च तोटा दरामुळे, पी -507 एक्सट्रॅक्शन आणि पृथक्करण पद्धत सध्या सामान्यत: औद्योगिक उत्पादनात वापरली जाते.

3. आयन एक्सचेंज पद्धत त्याच्या लांब प्रक्रिया, त्रासदायक ऑपरेशन आणि कमी उत्पन्नामुळे क्वचितच उत्पादनात वापरली जाते, परंतु उत्पादन शुद्धता PR6O11 ≥ 99 5%, उत्पन्न ≥ 85%आहे आणि उपकरणांचे प्रति युनिट आउटपुट तुलनेने कमी आहे.

१) आयन एक्सचेंज पद्धतीचा वापर करून प्रेसोडिमियम ऑक्साईड उत्पादनांचे उत्पादनः प्रॅसेओडीमियम निओडीमियम समृद्ध संयुगे (पीआर, एनडी) 2 सीएल 3 कच्चा माल म्हणून वापरणे. हे फीड सोल्यूशन (पीआर, एनडी) सीएल 3 मध्ये तयार केले जाते आणि सॉर्टेड क्वारेटेड दुर्मिळ पृथ्वीवर शोषण स्तंभात लोड केले जाते. जेव्हा येणा feed ्या फीड सोल्यूशनची एकाग्रता बहिर्वाह एकाग्रतेसारखीच असते, तेव्हा दुर्मिळ पृथ्वीचे शोषण पूर्ण होते आणि पुढील प्रक्रियेची प्रतीक्षा केली जाते. कॅशनिक राळमध्ये स्तंभ लोड केल्यानंतर, क्यू एच+दुर्मिळ पृथ्वी पृथक्करण स्तंभ वापरण्यासाठी तयार करण्यासाठी स्तंभात प्रवाहित करण्यासाठी CUSO4-H2SO4 सोल्यूशनचा वापर केला जातो. मालिकेत एक सोयीस्कर स्तंभ आणि तीन पृथक्करण स्तंभ कनेक्ट केल्यानंतर, ईडीटी ए (015 एम) वापरा, एलिशन पृथक्करणासाठी पहिल्या सोशोशन कॉलमच्या इनलेटमधून वाहते (लीचिंग रेट 1 2 सेमी/मिनिट）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 लीचिंग पृथक्करण दरम्यान तिसरा पृथक्करण स्तंभ, हे रिसीव्हरद्वारे एकत्रित केले जाऊ शकते आणि एनडी 2 ओ 3 बाय -प्रॉडक्ट मिळविण्यासाठी रासायनिक उपचार केले जाऊ शकते, शुद्ध पीआरसीएल 3 सोल्यूशन विभक्त स्तंभाच्या दुकानात एकत्रित केले जाते आणि रासायनिक उपचारांच्या अधीन केले जाते आणि रासायनिक उपचार केले जाते. PR6O11 उत्पादन तयार करण्यासाठी खालीलप्रमाणे आहे: कच्चे साहित्य → फीड सोल्यूशनची तयारी reating सोशोशन कॉलमवर दुर्मिळ पृथ्वीचे शोषण → विभाजन स्तंभ → लीचिंग पृथक्करण → शुद्ध प्रेसोडिमियम सोल्यूशनचे संग्रह → ऑक्सॅलिक acid सिड पर्से → पॅकेजिंग.

२) पी -२०4 एक्सट्रॅक्शन पद्धतीचा वापर करून प्रेसोडिमियम ऑक्साईड उत्पादनांचे उत्पादनः लॅन्थॅनम सेरियम प्रेसिओडिमियम क्लोराईड (एलए, सीई, पीआर) सीएल 3 कच्चा माल म्हणून वापरणे. कच्च्या मालामध्ये द्रव मध्ये मिसळा, पी -204 सॅपोनिफाई करा आणि एक्सट्रॅक्टंट सोल्यूशन तयार करण्यासाठी केरोसीन जोडा. मिश्रित स्पष्टीकरण एक्सट्रॅक्शन टँकमध्ये काढलेल्या प्रेसोडिमियमपासून फीड लिक्विड वेगळे करा. नंतर सेंद्रिय टप्प्यात अशुद्धी धुवा आणि शुद्ध पीआरसीएल 3 सोल्यूशन मिळविण्यासाठी प्रेसोडिमियम काढण्यासाठी एचसीएल वापरा. प्रेसोडिमियम ऑक्साईड उत्पादन मिळविण्यासाठी ऑक्सॅलिक acid सिड, कॅल्सीन आणि पॅकेजसह पर्जन्यवृष्टी. मुख्य प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहेः कच्चा माल-फीड सोल्यूशनची तयारी → पी -204 प्रेसोडिमियमचे एक्सट्रॅक्शन → वॉशिंग → प्रेसोडिमियमची तळाशी acid सिड स्ट्रिपिंग → शुद्ध पीआरसीएल 3 सोल्यूशन → ऑक्सॅलिक acid सिड पर्जन्यवृष्टी → कॅल्किनेशन → चाचणी → पॅकेजिंग (प्रॅसेडिमियम ऑक्साईड उत्पादने).

)) पी 507 एक्सट्रॅक्शन पद्धतीचा वापर करून प्रेसोडिमियम ऑक्साईड उत्पादनांचे उत्पादनः दक्षिणेकडील आयनिक दुर्मिळ पृथ्वी कच्चा माल म्हणून (आरईओ ≥ 45%, प्रॅसेओडीमियम ऑक्साईड ≥ 75%) म्हणून प्राप्त केलेले सेरियम प्रेसिओडिमियम क्लोराईड (सीई, पीआर) सीएल 3 वापरणे. एक्सट्रॅक्शन टँकमध्ये तयार फीड सोल्यूशन आणि पी 507 एक्सट्रॅक्टंटसह प्रेसोडिमियम काढल्यानंतर, सेंद्रिय टप्प्यातील अशुद्धता एचसीएलने धुतली जाते. अखेरीस, शुद्ध पीआरसीएल 3 सोल्यूशन मिळविण्यासाठी प्रॅसेओडीमियम एचसीएलसह परत काढला जातो. ऑक्सॅलिक acid सिड, कॅल्किनेशन आणि पॅकेजिंग उत्पन्न प्रेसिओडीमियम ऑक्साईड उत्पादनांसह प्रेसोडिमियमचा वर्षाव. मुख्य प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहेः कच्चा माल-फीड सोल्यूशनची तयारी P पी -507 सह प्रेसोडिमियमचा उतारा → अशुद्धता धुणे → प्रेसोडिमियमचे रिव्हर्स एक्सट्रॅक्शन → शुद्ध पीआरसीएल 3 सोल्यूशन → ऑक्सलिक acid सिड पर्जन्य → कॅल्किनेशन → शोध → पॅकेजिंग (प्रेसोडिमियम ऑक्साईड उत्पादने).

)) पी 507 एक्सट्रॅक्शन पद्धतीचा वापर करून प्रॅसेओडीमियम ऑक्साईड उत्पादनांचे उत्पादनः सिचुआन दुर्मिळ पृथ्वीवर प्रक्रिया केल्यापासून प्राप्त केलेले लॅन्थेनम प्रॅसेओडीमियम क्लोराईड (सीएल, पीआर) सीएल 3 कच्चा माल म्हणून वापरले जाते (आरईओ ≥ 45%, प्रेसोडिमियम ऑक्साईड 8.05%), आणि ते आहे, आणि ते आहे फीड लिक्विड मध्ये तयार. त्यानंतर प्रॅसेओडीमियम एका एक्सट्रॅक्शन टँकमध्ये सॅपोनिफाइड पी 507 एक्सट्रॅक्शन एजंटसह काढला जातो आणि सेंद्रिय टप्प्यातील अशुद्धी एचसीएल वॉशद्वारे काढली जातात. त्यानंतर, एचसीएलचा वापर शुद्ध पीआरसीएल 3 सोल्यूशन मिळविण्यासाठी प्रॅसेओडीमियमच्या रिव्हर्स एक्सट्रॅक्शनसाठी केला गेला. ऑक्सॅलिक acid सिड, कॅल्किनिंग आणि पॅकेजिंगसह प्रेसोडिमियम प्रीसेपिटेटिंगद्वारे प्रॅसेओडिमियम ऑक्साईड उत्पादने प्राप्त केली जातात. मुख्य प्रक्रिया अशी आहे: कच्चा माल → घटक सोल्यूशन → पी -507 प्रेसोडिमियमचा एक्सट्रॅक्शन → अशुद्धता वॉशिंग → प्रेसोडिमियमचा रिव्हर्स एक्सट्रॅक्शन → शुद्ध पीआरसीएल 3 सोल्यूशन → ऑक्सॅलिक acid सिड पर्जन्य → कॅल्किनेशन → चाचणी → पॅकेजिंग (प्रेसिओडीमियम ऑक्साईड उत्पादने).

सध्या, चीनमध्ये प्रेसोडिमियम ऑक्साईड उत्पादने तयार करण्यासाठी मुख्य प्रक्रिया तंत्रज्ञान ही हायड्रोक्लोरिक acid सिड सिस्टमचा वापर करून पी 507 एक्सट्रॅक्शन पद्धत आहे, जी विविध वैयक्तिक दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्सच्या औद्योगिक उत्पादनात मोठ्या प्रमाणात वापरली गेली आहे आणि त्याच भागात प्रगत उत्पादन प्रक्रिया तंत्रज्ञान बनली आहे. जगभरातील उद्योग, अव्वल स्थानावर आहे.

अर्ज

1. दुर्मिळ पृथ्वीच्या काचेमध्ये अर्ज

काचेच्या वेगवेगळ्या घटकांमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स जोडल्यानंतर, दुर्मिळ पृथ्वीच्या चष्माचे वेगवेगळे रंग तयार केले जाऊ शकतात, जसे की ग्रीन ग्लास, लेसर ग्लास, मॅग्नेटो ऑप्टिकल आणि फायबर ऑप्टिक ग्लास आणि त्यांचे अनुप्रयोग दिवसेंदिवस विस्तारत आहेत. ग्लासमध्ये प्रॅसेओडीमियम ऑक्साईड जोडल्यानंतर, एक हिरवा रंगाचा काच तयार केला जाऊ शकतो, ज्यामध्ये उच्च-गुणवत्तेचे कलात्मक मूल्य आहे आणि रत्नांचे अनुकरण देखील करू शकते. सामान्य सूर्यप्रकाशाच्या संपर्कात असताना या प्रकारचे ग्लास हिरवेगार दिसतात, तर ते मेणबत्तीच्या खाली जवळजवळ रंगहीन असते. म्हणूनच, आकर्षक रंग आणि मोहक गुणांसह बनावट रत्न आणि मौल्यवान सजावट करण्यासाठी याचा उपयोग केला जाऊ शकतो.

2. दुर्मिळ पृथ्वी सिरेमिक्समध्ये अर्ज

दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स सिरेमिक्समध्ये itive डिटिव्ह म्हणून वापरली जाऊ शकतात जेणेकरून चांगल्या कामगिरीसह अनेक दुर्मिळ पृथ्वी सिरेमिक्स बनतील. त्यांच्यातील दुर्मिळ पृथ्वी बारीक सिरेमिक्स प्रतिनिधी आहेत. हे अत्यंत निवडलेल्या कच्च्या मालाचा वापर करते आणि प्रक्रिया आणि प्रक्रिया तंत्र नियंत्रित करण्यास सुलभतेचा अवलंब करते, जे सिरेमिकच्या रचनेवर अचूकपणे नियंत्रित करू शकते. हे दोन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकते: फंक्शनल सिरेमिक्स आणि उच्च-तापमान स्ट्रक्चरल सिरेमिक्स. दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स जोडल्यानंतर, ते वेगवेगळ्या अनुप्रयोगांच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी सिरेमिकची सिन्टरिंग, घनता, मायक्रोस्ट्रक्चर आणि फेज रचना सुधारू शकतात. कलरंट म्हणून प्रेसोडिमियम ऑक्साईडपासून बनविलेले सिरेमिक ग्लेझ भट्टीतील वातावरणामुळे प्रभावित होत नाही, स्थिर रंग देखावा आहे, चमकदार ग्लेझ पृष्ठभाग आहे, भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म सुधारू शकतो, थर्मल स्थिरता आणि सिरेमिकची गुणवत्ता सुधारू शकते, रंगांची विविधता वाढवू शकते, रंगांची विविधता वाढवू शकते, रंगांची विविधता वाढवू शकते, आणि खर्च कमी करा. सिरेमिक रंगद्रव्ये आणि ग्लेझमध्ये प्रॅसेडिमियम ऑक्साईड जोडल्यानंतर, दुर्मिळ पृथ्वी प्रेसिओडीमियम पिवळा, प्रॅसेओडीमियम ग्रीन, अंडरग्लॅझ रेड रंगद्रव्य आणि पांढरा भूत ग्लेझ, आयव्हरी यलो ग्लेझ, Apple पल ग्रीन पोर्सिलेन इ. तयार केले जाऊ शकते. या प्रकारच्या कलात्मक पोर्सिलेनची कार्यक्षमता जास्त आहे आणि ती चांगली निर्यात केली जाते, जी परदेशात लोकप्रिय आहे. संबंधित आकडेवारीनुसार, सिरेमिकमध्ये प्रॅसेओडीमियम निओडीमियमचा जागतिक अनुप्रयोग एक हजार टनांपेक्षा जास्त आहे आणि हा प्रेसोडिमियम ऑक्साईडचा एक प्रमुख वापरकर्ता आहे. भविष्यात अधिक विकास होईल अशी अपेक्षा आहे.

3. दुर्मिळ पृथ्वी कायमस्वरुपी मॅग्नेटमध्ये अर्ज

(पीआर, एसएम) सीओ 5 स्थायी चुंबक एम = 27 एमजी θ ई (216 के जे/एम 3)。 आणि पीआरएफईबीचे (बीएच) एम 40 एमजी θ ई (320 के जे/एम 3) चे जास्तीत जास्त चुंबकीय उर्जा उत्पादन (बीएच). म्हणूनच, पीआर उत्पादित कायम मॅग्नेटच्या वापरामध्ये अजूनही औद्योगिक आणि नागरी उद्योगांमध्ये संभाव्य अनुप्रयोग आहेत.

4. कॉरंडम ग्राइंडिंग व्हील्स तयार करण्यासाठी इतर क्षेत्रात अनुप्रयोग.

व्हाइट कॉरंडमच्या आधारे, सुमारे 0.25% प्रॅसेओडीमियम निओडीमियम ऑक्साईड जोडल्यास दुर्मिळ पृथ्वी कोरंडम ग्राइंडिंग व्हील्स बनवू शकतात, ज्यामुळे त्यांची दळणवळणाची कामगिरी मोठ्या प्रमाणात सुधारते. ग्राइंडिंग रेट 30% ते 100% पर्यंत वाढवा आणि सेवा जीवन दुप्पट करा. प्रेसोडिमियम ऑक्साईडमध्ये विशिष्ट सामग्रीसाठी पॉलिशिंग गुणधर्म चांगले आहेत, म्हणून पॉलिशिंग ऑपरेशन्ससाठी पॉलिशिंग सामग्री म्हणून याचा वापर केला जाऊ शकतो. यात सेरियम बेस्ड पॉलिशिंग पावडरमध्ये सुमारे 7.5% प्रॅसेडिमियम ऑक्साईड आहे आणि मुख्यतः ऑप्टिकल चष्मा, धातूची उत्पादने, सपाट ग्लास आणि टेलिव्हिजन ट्यूब पॉलिश करण्यासाठी वापरला जातो. पॉलिशिंग प्रभाव चांगला आहे आणि अनुप्रयोगाचे प्रमाण मोठे आहे, जे सध्या चीनमधील मुख्य पॉलिशिंग पावडर बनले आहे. याव्यतिरिक्त, पेट्रोलियम क्रॅकिंग उत्प्रेरकांचा अनुप्रयोग उत्प्रेरक क्रियाकलाप सुधारू शकतो आणि स्टीलमेकिंग, पिघळलेल्या स्टीलला शुद्ध करणे इ. साठी itive डिटिव्ह्ज म्हणून वापरला जाऊ शकतो, थोडक्यात, प्रॅसेडिमियम ऑक्साईडचा वापर सतत वाढत आहे, त्याशिवाय मिश्रित अवस्थेत अधिक वापरला जात आहे, प्रेसोडिमियम ऑक्साईडचा एकच प्रकार. भविष्यात हा ट्रेंड सुरू राहील असा अंदाज आहे.