Praseodymium oksida,formula molekulPr6O11, berat molekul 1021.44.
Ia boleh digunakan dalam kaca, metalurgi, dan sebagai bahan tambahan untuk serbuk pendarfluor. Praseodymium oksida adalah salah satu produk penting dalam cahayaproduk nadir bumi.
Oleh kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik, ia telah digunakan secara meluas dalam bidang seperti seramik, kaca, magnet kekal nadir bumi, pemangkin retak nadir bumi, serbuk penggilap nadir bumi, bahan pengisaran dan bahan tambahan, dengan prospek yang menjanjikan.
Sejak 1990-an, teknologi pengeluaran dan peralatan China untuk praseodymium oksida telah membuat penambahbaikan dan penambahbaikan yang ketara, dengan pertumbuhan produk dan keluaran yang pesat. Ia bukan sahaja dapat memenuhi volum permohonan domestik dan keperluan pasaran, tetapi terdapat juga sejumlah besar eksport. Oleh itu, teknologi pengeluaran semasa China, produk dan keluaran praseodymium oksida, serta permintaan untuk bekalan ke pasaran domestik dan asing, adalah antara yang teratas dalam industri yang sama di dunia.
Hartanah
Serbuk hitam, ketumpatan 6.88g/cm3, takat lebur 2042 ℃, takat didih 3760 ℃. Tidak larut dalam air, larut dalam asid untuk membentuk garam trivalen. Kekonduksian yang baik.
Sintesis
1. Kaedah pengasingan kimia. Ia termasuk kaedah penghabluran pecahan, kaedah pemendakan pecahan dan kaedah pengoksidaan. Yang pertama dipisahkan berdasarkan perbezaan keterlarutan kristal nitrat nadir bumi. Pengasingan adalah berdasarkan produk isipadu kerpasan berbeza garam kompleks sulfat nadir bumi. Yang terakhir dipisahkan berdasarkan pengoksidaan trivalen Pr3+ kepada tetravalen Pr4+. Ketiga-tiga kaedah ini tidak digunakan dalam pengeluaran perindustrian kerana kadar pemulihan nadir bumi yang rendah, proses yang kompleks, operasi yang sukar, output yang rendah dan kos yang tinggi.
2. Kaedah pemisahan. Termasuk kaedah pemisahan pengekstrakan kompleksasi dan kaedah pemisahan pengekstrakan saponifikasi P-507. Yang pertama menggunakan penyemperitan kompleks DYPA dan pengekstrak N-263 untuk mengekstrak dan memisahkan praseodymium daripada sistem asid nitrik pengayaan neodymium praseodymium, menghasilkan hasil Pr6O11 99% sebanyak 98%. Walau bagaimanapun, disebabkan proses yang kompleks, penggunaan agen pengkompleks yang tinggi, dan kos produk yang tinggi, ia tidak digunakan dalam pengeluaran perindustrian. Dua yang terakhir mempunyai pengekstrakan dan pemisahan praseodymium yang baik dengan P-507, yang kedua-duanya telah digunakan dalam pengeluaran perindustrian. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kecekapan tinggi pengekstrakan P-507 praseodymium dan kadar kehilangan P-204 yang tinggi, kaedah pengekstrakan dan pemisahan P-507 kini lazim digunakan dalam pengeluaran perindustrian.
3. Kaedah pertukaran ion jarang digunakan dalam pengeluaran kerana prosesnya yang panjang, operasi yang menyusahkan, dan hasil yang rendah, tetapi ketulenan produk Pr6O11 ≥ 99 5%, hasil ≥ 85%, dan output per unit peralatan agak rendah.
1) Pengeluaran produk praseodymium oksida menggunakan kaedah pertukaran ion: menggunakan sebatian diperkaya praseodymium neodymium (Pr, Nd) 2Cl3 sebagai bahan mentah. Ia disediakan ke dalam larutan suapan (Pr, Nd) Cl3 dan dimuatkan ke dalam lajur penjerapan untuk menjerap nadir bumi tepu. Apabila kepekatan larutan suapan yang masuk adalah sama dengan kepekatan aliran keluar, penjerapan nadir bumi selesai dan menunggu proses seterusnya untuk digunakan. Selepas memuatkan lajur ke dalam resin kationik, larutan CuSO4-H2SO4 digunakan untuk mengalir ke dalam lajur untuk menyediakan lajur pemisahan nadir bumi Cu H+ untuk digunakan. Selepas menyambungkan satu lajur penjerapan dan tiga lajur pemisahan secara bersiri, gunakan EDT A (0 015M) Mengalir masuk dari salur masuk lajur penjerapan pertama untuk pengasingan elusi (kadar larut lesap 1 2cm/min）。 Apabila neodymium mula-mula mengalir keluar di alur keluar lajur pengasingan ketiga semasa pengasingan larut lesap, ia boleh dikumpul oleh penerima dan dirawat secara kimia untuk mendapatkan hasil sampingan Nd2O3 Selepas neodymium dalam lajur pengasingan diasingkan, larutan PrCl3 tulen dikumpulkan di alur keluar lajur pengasingan dan tertakluk kepada rawatan kimia. untuk menghasilkan produk Pr6O11 Proses utama adalah seperti berikut: bahan mentah → penyediaan larutan suapan → penjerapan nadir bumi pada lajur penjerapan → sambungan lajur pemisah → pemisahan larut lesap → pengumpulan larutan praseodymium tulen → pemendakan asid oksalik → pengesanan → pembungkusan.
2) Pengeluaran produk praseodymium oksida menggunakan kaedah pengekstrakan P-204: menggunakan lanthanum cerium praseodymium chloride (La, Ce, Pr) Cl3 sebagai bahan mentah. Campurkan bahan mentah ke dalam cecair, saponify P-204, dan tambah minyak tanah untuk membuat larutan pengekstrak. Asingkan cecair suapan daripada praseodymium yang diekstrak dalam tangki pengekstrakan penjelasan campuran. Kemudian basuh kekotoran dalam fasa organik, dan gunakan HCl untuk mengekstrak praseodymium untuk mendapatkan larutan PrCl3 tulen. Mendakan dengan asid oksalik, kalsin dan bungkusan untuk mendapatkan produk praseodymium oksida. Proses utama adalah seperti berikut: bahan mentah → penyediaan larutan suapan → Pengekstrakan P-204 praseodymium → pencucian → pelucutan asid bawah praseodymium → larutan PrCl3 tulen → pemendakan asid oksalik → pengkalsinan → ujian → pembungkusan (produk praseodymium oksida).
3) Penghasilan produk praseodymium oksida menggunakan kaedah pengekstrakan P507: Menggunakan cerium praseodymium chloride (Ce, Pr) Cl3 yang diperoleh daripada pekat nadir bumi ionik selatan sebagai bahan mentah (REO ≥ 45%, praseodymium oxide ≥ 75%). Selepas mengekstrak praseodymium dengan larutan suapan yang disediakan dan pengekstrak P507 dalam tangki pengekstrakan, kekotoran dalam fasa organik dibasuh dengan HCl. Akhir sekali, praseodymium diekstrak semula dengan HCl untuk mendapatkan larutan PrCl3 tulen. Pemendakan praseodymium dengan asid oksalik, pengkalsinan dan pembungkusan menghasilkan produk praseodymium oksida. Proses utama adalah seperti berikut: bahan mentah → penyediaan larutan suapan → pengekstrakan praseodymium dengan P-507 → pencucian kekotoran → pengekstrakan terbalik praseodymium → larutan PrCl3 tulen → pemendakan asid oksalik → pengkalsinan → pengesanan → pembungkusan (produk praseodymium oksida).
4) Pengeluaran produk praseodymium oksida menggunakan kaedah pengekstrakan P507: Lanthanum praseodymium chloride (Cl, Pr) Cl3 yang diperoleh daripada pemprosesan pekat nadir bumi Sichuan digunakan sebagai bahan mentah (REO ≥ 45%, praseodymium oxide 8.05%), dan ia adalah disediakan ke dalam cecair suapan. Praseodymium kemudiannya diekstrak dengan agen pengekstrakan P507 bersapon dalam tangki pengekstrakan, dan kekotoran dalam fasa organik disingkirkan dengan mencuci HCl. Kemudian, HCl digunakan untuk pengekstrakan terbalik praseodymium untuk mendapatkan larutan PrCl3 tulen. Produk praseodymium oksida diperoleh dengan memendakan praseodymium dengan asid oksalik, pengkalsinan dan pembungkusan. Proses utama ialah: bahan mentah → larutan ramuan → P-507 pengekstrakan praseodymium → pencucian kekotoran → pengekstrakan terbalik praseodymium → larutan PrCl3 tulen → pemendakan asid oksalik → pengkalsinan → ujian → pembungkusan (produk praseodymium oksida).
Pada masa ini, teknologi proses utama untuk menghasilkan produk praseodymium oksida di China ialah kaedah pengekstrakan P507 menggunakan sistem asid hidroklorik, yang telah digunakan secara meluas dalam pengeluaran perindustrian pelbagai oksida nadir bumi individu dan telah menjadi teknologi proses pengeluaran termaju dalam yang sama. industri di seluruh dunia, kedudukan antara teratas.
Permohonan
1. Penggunaan dalam kaca nadir bumi
Selepas menambahkan oksida nadir bumi pada komponen kaca yang berbeza, warna berbeza bagi cermin mata nadir bumi boleh dibuat, seperti kaca hijau, kaca laser, magneto optik dan kaca gentian optik, dan aplikasinya semakin berkembang dari hari ke hari. Selepas menambah praseodymium oksida pada kaca, kaca berwarna hijau boleh dibuat, yang mempunyai nilai seni berkualiti tinggi dan juga boleh meniru batu permata. Kaca jenis ini kelihatan hijau apabila terdedah kepada cahaya matahari biasa, manakala ia hampir tidak berwarna di bawah cahaya lilin. Oleh itu, ia boleh digunakan untuk membuat batu permata palsu dan hiasan berharga, dengan warna yang menarik dan kualiti yang comel.
2. Aplikasi dalam seramik nadir bumi
Oksida nadir bumi boleh digunakan sebagai bahan tambahan dalam seramik untuk membuat banyak seramik nadir bumi dengan prestasi yang lebih baik. Seramik halus nadir bumi antaranya adalah representatif. Ia menggunakan bahan mentah yang sangat terpilih dan mengamalkan proses dan teknik pemprosesan yang mudah dikawal, yang boleh mengawal komposisi seramik dengan tepat. Ia boleh dibahagikan kepada dua jenis: seramik berfungsi dan seramik struktur suhu tinggi. Selepas menambah oksida nadir bumi, mereka boleh menambah baik pensinteran, ketumpatan, struktur mikro, dan komposisi fasa seramik untuk memenuhi keperluan aplikasi yang berbeza. Sayu seramik yang diperbuat daripada praseodymium oksida sebagai pewarna tidak terjejas oleh atmosfera di dalam tanur, mempunyai penampilan warna yang stabil, permukaan sayu cerah, boleh meningkatkan sifat fizikal dan kimia, meningkatkan kestabilan haba dan kualiti seramik, meningkatkan pelbagai warna, dan mengurangkan kos. Selepas menambah praseodymium oksida kepada pigmen dan glazes seramik, nadir bumi praseodymium kuning, hijau praseodymium, underglaze pigmen merah dan sayu hantu putih, sayu kuning gading, porselin hijau epal, dan lain-lain boleh dihasilkan. Jenis porselin artistik ini mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dan dieksport dengan baik, yang popular di luar negara. Menurut statistik yang berkaitan, aplikasi global praseodymium neodymium dalam seramik adalah lebih daripada seribu tan, dan ia juga merupakan pengguna utama praseodymium oksida. Dijangka akan ada pembangunan yang lebih besar pada masa hadapan.
3. Penggunaan dalam magnet kekal nadir bumi
Hasil tenaga magnetik maksimum (BH) bagi (Pr, Sm) Co5 magnet kekal m=27MG θ e (216K J/m3)。 Dan (BH) m PrFeB ialah 40MG θ E (320K J/m3). Oleh itu, penggunaan magnet kekal yang dihasilkan Pr masih mempunyai potensi aplikasi dalam kedua-dua industri perindustrian dan awam.
4. Aplikasi dalam bidang lain untuk mengeluarkan roda pengisar korundum.
Berdasarkan korundum putih, menambah kira-kira 0.25% praseodymium neodymium oksida boleh membuat roda pengisaran korundum nadir bumi, meningkatkan prestasi pengisarannya dengan banyak. Tingkatkan kadar pengisaran sebanyak 30% hingga 100%, dan menggandakan hayat perkhidmatan. Praseodymium oksida mempunyai sifat penggilap yang baik untuk bahan tertentu, jadi ia boleh digunakan sebagai bahan penggilap untuk operasi penggilapan. Ia mengandungi kira-kira 7.5% praseodymium oksida dalam serbuk penggilap berasaskan serium dan digunakan terutamanya untuk menggilap cermin mata optik, produk logam, kaca rata dan tiub televisyen. Kesan penggilap adalah baik dan jumlah penggunaan adalah besar, yang telah menjadi serbuk penggilap utama di China pada masa ini. Di samping itu, penggunaan pemangkin retak petroleum boleh meningkatkan aktiviti pemangkin, dan boleh digunakan sebagai bahan tambahan untuk pembuatan keluli, penulenan keluli cair, dan lain-lain. Ringkasnya, penggunaan oksida praseodymium sentiasa berkembang, dengan lebih banyak digunakan dalam keadaan bercampur selain satu bentuk praseodymium oksida. Dianggarkan trend ini akan berterusan pada masa hadapan.
Masa siaran: Mei-26-2023