praseodymiumoxide,moleculaire formulePr6O11, molecuulgewicht 1021,44.
Het kan worden gebruikt in glas, metallurgie en als additief voor fluorescerend poeder. Praseodymiumoxide is een van de belangrijke producten in lichtzeldzame aardproducten.
Vanwege zijn unieke fysische en chemische eigenschappen wordt het op grote schaal gebruikt op gebieden als keramiek, glas, permanente magneten van zeldzame aardmetalen, kraakkatalysatoren voor zeldzame aardmetalen, polijstpoeders voor zeldzame aardmetalen, slijpmaterialen en additieven, met veelbelovende vooruitzichten.
Sinds de jaren negentig hebben de Chinese productietechnologie en apparatuur voor praseodymiumoxide aanzienlijke verbeteringen en verbeteringen doorgevoerd, met een snelle product- en productiegroei. Het kan niet alleen voldoen aan het binnenlandse toepassingsvolume en de marktvereisten, maar er vindt ook een aanzienlijke export plaats. Daarom behoren de huidige Chinese productietechnologie, producten en productie van praseodymiumoxide, evenals de vraag naar aanbod op binnenlandse en buitenlandse markten, tot de top in dezelfde sector ter wereld.
Eigenschappen
Zwart poeder, dichtheid 6,88 g/cm3, smeltpunt 2042 ℃, kookpunt 3760 ℃. Onoplosbaar in water, oplosbaar in zuren om driewaardige zouten te vormen. Goede geleidbaarheid.
Synthese
1. Chemische scheidingsmethode. Het omvat fractionele kristallisatiemethode, fractionele precipitatiemethode en oxidatiemethode. De eerste wordt gescheiden op basis van het verschil in kristaloplosbaarheid van nitraten van zeldzame aardmetalen. De scheiding is gebaseerd op de verschillende neerslagvolumeproducten van zeldzame aardsulfaatcomplexzouten. Dit laatste wordt gescheiden op basis van de oxidatie van driewaardig Pr3+ naar tetravalent Pr4+. Deze drie methoden zijn niet toegepast in de industriële productie vanwege hun lage terugwinningspercentage van zeldzame aardmetalen, complexe processen, moeilijke bewerkingen, lage output en hoge kosten.
2. Scheidingsmethode. Inclusief complexatie-extractie-scheidingsmethode en verzeping P-507-extractie-scheidingsmethode. De eerste maakt gebruik van complexe extrusie-DYPA- en N-263-extractanten om praseodymium te extraheren en te scheiden van het salpeterzuursysteem van praseodymium-neodymium-verrijking, resulterend in een Pr6O11-opbrengst van 99% van 98%. Vanwege het complexe proces, het hoge verbruik van complexvormers en de hoge productkosten wordt het echter niet gebruikt in de industriële productie. De laatste twee hebben een goede extractie en scheiding van praseodymium met P-507, die beide zijn toegepast in de industriële productie. Vanwege de hoge efficiëntie van de P-507-extractie van praseodymium en het hoge verliespercentage van P-204, wordt de P-507-extractie- en scheidingsmethode momenteel echter algemeen gebruikt in de industriële productie.
3. De ionenuitwisselingsmethode wordt zelden gebruikt in de productie vanwege het lange proces, de lastige werking en de lage opbrengst, maar de productzuiverheid Pr6O11 ≥ 99,5%, de opbrengst ≥ 85% en de output per apparaateenheid is relatief laag.
1) Productie van praseodymiumoxideproducten met behulp van de ionenuitwisselingsmethode: met behulp van met praseodymium neodymium verrijkte verbindingen (Pr, Nd) 2Cl3 als grondstoffen. Het wordt bereid in een voedingsoplossing (Pr, Nd) Cl3 en in een adsorptiekolom geladen om verzadigde zeldzame aardmetalen te adsorberen. Wanneer de concentratie van de binnenkomende voedingsoplossing hetzelfde is als de uitstroomconcentratie, is de adsorptie van zeldzame aardmetalen voltooid en wacht men op het volgende proces. Nadat de kolom in kationische hars is geladen, wordt een CuSO4-H2SO4-oplossing gebruikt om in de kolom te stromen om een Cu H+zeldzame-aarde-scheidingskolom voor gebruik klaar te maken. Nadat u één adsorptiekolom en drie scheidingskolommen in serie hebt aangesloten, gebruikt u EDT A (0,015M). Stroomt naar binnen vanaf de inlaat van de eerste adsorptiekolom voor elutiescheiding (uitloogsnelheid 1,2 cm/min）。 Wanneer neodymium voor het eerst uitstroomt bij de uitlaat van de derde scheidingskolom tijdens uitloogscheiding kan worden verzameld door een ontvanger en chemisch worden behandeld om Nd2O3-bijproduct te verkrijgen. Nadat het neodymium in de scheidingskolom is gescheiden, wordt de zuivere PrCl3-oplossing verzameld bij de uitlaat van de scheidingskolom en onderworpen aan een chemische behandeling. om het Pr6O11-product te produceren Het hoofdproces is als volgt: grondstoffen → bereiding van voedingsoplossing → adsorptie van zeldzame aarde op adsorptiekolom → aansluiting van scheidingskolom → uitloogscheiding → verzameling van pure praseodymiumoplossing → oxaalzuurprecipitatie → detectie → verpakking.
2) Productie van praseodymiumoxideproducten met behulp van de P-204-extractiemethode: met behulp van lanthaancerium-praseodymiumchloride (La, Ce, Pr) Cl3 als grondstof. Meng de grondstoffen tot een vloeistof, verzeep P-204 en voeg kerosine toe om een extractiemiddeloplossing te maken. Scheid de voedingsvloeistof van het geëxtraheerde praseodymium in de extractietank voor gemengde klaring. Was vervolgens de onzuiverheden in de organische fase en gebruik HCl om praseodymium te extraheren om een zuivere PrCl3-oplossing te verkrijgen. Neerslaan met oxaalzuur, calcineren en verpakken om praseodymiumoxideproduct te verkrijgen. Het hoofdproces is als volgt: grondstoffen → bereiding van voedingsoplossing → P-204-extractie van praseodymium → wassen → bodemzuurstrippen van praseodymium → zuivere PrCl3-oplossing → oxaalzuurprecipitatie → calcineren → testen → verpakken (praseodymiumoxideproducten).
3) Productie van praseodymiumoxideproducten met behulp van de P507-extractiemethode: Met behulp van ceriumpraseodymiumchloride (Ce, Pr) Cl3 verkregen uit zuidelijk ionisch zeldzame aardconcentraat als grondstof (REO ≥ 45%, praseodymiumoxide ≥ 75%). Na extractie van praseodymium met de bereide voedingsoplossing en P507-extractiemiddel in de extractietank, worden onzuiverheden in de organische fase gewassen met HCl. Tenslotte wordt praseodymium terug geëxtraheerd met HCl om een zuivere PrCl3-oplossing te verkrijgen. Neerslag van praseodymium met oxaalzuur, calcineren en verpakken levert praseodymiumoxideproducten op. Het hoofdproces is als volgt: grondstoffen → bereiding van voedingsoplossing → extractie van praseodymium met P-507 → wassen van onzuiverheden → omgekeerde extractie van praseodymium → pure PrCl3-oplossing → oxaalzuurprecipitatie → calcineren → detectie → verpakking (praseodymiumoxideproducten).
4) Productie van praseodymiumoxideproducten met behulp van de P507-extractiemethode: Het lanthaan-praseodymiumchloride (Cl, Pr) Cl3, verkregen door de verwerking van Sichuan-zeldzame aardconcentraat, wordt gebruikt als grondstof (REO ≥ 45%, praseodymiumoxide 8,05%), en het is bereid tot een voedingsvloeistof. Praseodymium wordt vervolgens geëxtraheerd met verzeept P507-extractiemiddel in een extractietank en onzuiverheden in de organische fase worden verwijderd door wassen met HCl. Vervolgens werd HCl gebruikt voor omgekeerde extractie van praseodymium om een zuivere PrCl3-oplossing te verkrijgen. Praseodymiumoxideproducten worden verkregen door praseodymium te precipiteren met oxaalzuur, te calcineren en te verpakken. Het hoofdproces is: grondstoffen → ingrediëntenoplossing → P-507-extractie van praseodymium → wassen van onzuiverheden → omgekeerde extractie van praseodymium → pure PrCl3-oplossing → oxaalzuurprecipitatie → calcineren → testen → verpakking (praseodymiumoxideproducten).
Momenteel is de belangrijkste procestechnologie voor de productie van praseodymiumoxideproducten in China de P507-extractiemethode met behulp van een zoutzuursysteem, die op grote schaal wordt gebruikt bij de industriële productie van verschillende individuele zeldzame aardoxides en in dezelfde mate een geavanceerde productieprocestechnologie is geworden. industrie wereldwijd, die tot de top behoort.
Sollicitatie
1. Toepassing in zeldzaam aardglas
Na het toevoegen van zeldzame aardoxides aan verschillende glascomponenten, kunnen verschillende kleuren zeldzame aardglazen worden gemaakt, zoals groen glas, laserglas, magneto-optisch en glasvezelglas, en hun toepassingen breiden zich met de dag uit. Na toevoeging van praseodymiumoxide aan het glas kan een groen gekleurd glas gemaakt worden, dat een hoge artistieke waarde heeft en tevens edelstenen kan imiteren. Dit type glas oogt groen bij blootstelling aan gewoon zonlicht, terwijl het bij kaarslicht vrijwel kleurloos is. Daarom kan het worden gebruikt om nep-edelstenen en kostbare decoraties te maken, met aantrekkelijke kleuren en schattige eigenschappen.
2. Toepassing in keramiek van zeldzame aardmetalen
Zeldzame aardoxides kunnen worden gebruikt als additieven in keramiek om veel zeldzame aardkeramiek met betere prestaties te maken. De fijne keramiek van zeldzame aardmetalen is representatief. Het maakt gebruik van zeer geselecteerde grondstoffen en hanteert eenvoudig te controleren processen en verwerkingstechnieken, die de samenstelling van keramiek nauwkeurig kunnen controleren. Het kan worden onderverdeeld in twee typen: functioneel keramiek en structureel keramiek op hoge temperatuur. Na het toevoegen van zeldzame aardoxides kunnen ze het sinteren, de dichtheid, de microstructuur en de fasesamenstelling van keramiek verbeteren om aan de eisen van verschillende toepassingen te voldoen. Het keramische glazuur gemaakt van praseodymiumoxide als kleurstof wordt niet beïnvloed door de atmosfeer in de oven, heeft een stabiel kleuruiterlijk, een helder glazuuroppervlak, kan de fysische en chemische eigenschappen verbeteren, de thermische stabiliteit en kwaliteit van keramiek verbeteren, de verscheidenheid aan kleuren vergroten, en de kosten verlagen. Na het toevoegen van praseodymiumoxide aan keramische pigmenten en glazuren kunnen zeldzame aarde praseodymium geel, praseodymium groen, onderglazuur rode pigmenten en wit spookglazuur, ivoorgeel glazuur, appelgroen porselein, enz. worden geproduceerd. Dit type artistiek porselein heeft een hoger rendement en wordt goed geëxporteerd, wat populair is in het buitenland. Volgens relevante statistieken bedraagt de wereldwijde toepassing van praseodymiumneodymium in keramiek meer dan duizend ton, en is het ook een belangrijke gebruiker van praseodymiumoxide. Er wordt verwacht dat er in de toekomst een grotere ontwikkeling zal plaatsvinden.
3. Toepassing in permanente magneten van zeldzame aardmetalen
Het maximale magnetische energieproduct (BH) van (Pr, Sm) Co5 permanente magneet m=27MG θ e (216K J/m3). En de (BH) m van PrFeB is 40MG θ E (320K J/m3). Daarom heeft het gebruik van door Pr geproduceerde permanente magneten nog steeds potentiële toepassingen in zowel de industriële als de civiele industrie.
4. Toepassing op andere gebieden voor de vervaardiging van korundslijpstenen.
Op basis van wit korund kan het toevoegen van ongeveer 0,25% praseodymium-neodymiumoxide zeldzame aardkorundslijpstenen maken, waardoor hun slijpprestaties aanzienlijk worden verbeterd. Verhoog de maalsnelheid met 30% tot 100% en verdubbel de levensduur. Praseodymiumoxide heeft voor bepaalde materialen goede polijsteigenschappen, waardoor het gebruikt kan worden als polijstmateriaal bij polijstwerkzaamheden. Het bevat ongeveer 7,5% praseodymiumoxide in polijstpoeder op ceriumbasis en wordt voornamelijk gebruikt voor het polijsten van optische glazen, metaalproducten, vlakglas en televisiebuizen. Het polijsteffect is goed en het toepassingsvolume is groot, wat momenteel het belangrijkste polijstpoeder in China is geworden. Bovendien kan de toepassing van aardoliekraakkatalysatoren de katalytische activiteit verbeteren en kunnen ze worden gebruikt als additieven voor de staalproductie, het zuiveren van gesmolten staal, enz. Kortom, de toepassing van praseodymiumoxide breidt zich voortdurend uit, en er worden er steeds meer in gemengde toestand gebruikt. een enkele vorm van praseodymiumoxide. Er wordt geschat dat deze trend zich in de toekomst zal voortzetten.
Posttijd: 26 mei 2023