Composto mágico de terras raras: óxido de praseodímio

Óxido de praseodímio,Fórmula molecularPR6O11, peso molecular 1021.44.

Pode ser usado em vidro, metalurgia e como aditivo para pó fluorescente. O óxido de praseodímio é um dos produtos importantes na luzProdutos de terras raras.

Devido às suas propriedades físicas e químicas únicas, ele tem sido amplamente utilizado em campos como cerâmica, vidro, ímãs permanentes de terras raras, catalisadores de rachaduras de terras raras, pós de polimento de terras raras, materiais de moagem e aditivos, com perspectivas promissoras.

Desde os anos 90, a tecnologia e o equipamento de produção da China para óxido de praseodímio fizeram melhorias e melhorias significativas, com um rápido crescimento de produtos e produção. Não apenas pode atender ao volume de aplicação doméstica e requisitos de mercado, mas também há uma quantidade considerável de exportações. Portanto, a atual tecnologia de produção, produtos e produção de óxido de praseodímio da China, bem como a demanda por oferta para mercados domésticos e externos, estão entre os top do mesmo setor no mundo.

Propriedades

Pó preto, densidade 6,88g/cm3, ponto de fusão 2042 ℃, ponto de ebulição 3760 ℃. Insolúvel em água, solúvel em ácidos para formar sais trivalentes. Boa condutividade.

 
Síntese

1. Método de separação química. Inclui método de cristalização fracionária, método de precipitação fracionária e método de oxidação. O primeiro é separado com base na diferença na solubilidade de cristal de nitratos de terras raras. A separação é baseada nos diferentes produtos de volume de precipitação de sais complexos de sulfato de terras raras. Este último é separado com base na oxidação do PR3+trivalente a PR4+tetravalente. Esses três métodos não foram aplicados na produção industrial devido à sua baixa taxa de recuperação de terras raras, processos complexos, operações difíceis, baixa produção e altos custos.

2. Método de separação. Incluindo o método de separação de extração de complexação e o método de separação de extração de saponificação P-507. O primeiro utiliza extratantes complexos de extrusão DYPA e N-263 para extrair e separar o praseodímio do sistema de ácido nítrico de enriquecimento de neodímio de praseodímio, resultando em um rendimento de 99% de 99% de PR6O11 de 98%. No entanto, devido ao processo complexo, alto consumo de agentes complexos e altos custos de produtos, não foi utilizado na produção industrial. Os dois últimos têm boa extração e separação de praseodímio com P-507, ambos aplicados na produção industrial. No entanto, devido à alta eficiência da extração de P-507 de praseodímio e à alta taxa de perda de P-204, o método de extração e separação P-507 é atualmente comumente usado na produção industrial.

3. O método de troca iônica raramente é usado na produção devido ao seu processo longo, operação problemática e baixo rendimento, mas a pureza do produto PR6O11 ≥ 99 5%, rendimento ≥ 85%e a produção por unidade de equipamento é relativamente baixa.

1) Produção de produtos de óxido de praseodímio usando o método de troca iônica: usando compostos enriquecidos com neodímio de praseodímio (PR, ND) 2Cl3 como matérias -primas. É preparado em uma solução de alimentação (PR, ND) CL3 e carregada em uma coluna de adsorção para adsorver terras raras saturadas. Quando a concentração da solução de alimentação recebida é a mesma que a concentração de saída, a adsorção de terras raras é concluída e aguardando o próximo processo usar. Depois de carregar a coluna na resina catiônica, a solução CUSO4-H2SO4 é usada para fluir para a coluna para preparar uma coluna de separação de terras raras Cu H+para uso. Depois de conectar uma coluna de adsorção e três colunas de separação em série, use o EDT A (0 015m) flui da entrada da primeira coluna de adsorção para separação de eluição (taxa de lixiviação 1 2cm/min）。 quando o neodímio flui pela primeira vez na saída de A terceira coluna de separação durante a separação de lixiviação, pode ser coletada por um receptor e tratada quimicamente para obter o subproduto ND2O3. Para produzir o produto PR6O11.

2) Produção de produtos de óxido de praseodímio usando o método de extração P-204: Usando cloreto de praseodímio de cério lantanum (LA, CE, PR) CL3 como matéria-prima. Misture as matérias-primas em um líquido, Saponify P-204 e adicione o querosene para fazer uma solução extractante. Separe o líquido de alimentação do praseodímio extraído no tanque de extração de esclarecimento misto. Em seguida, lave as impurezas na fase orgânica e use HCl para extrair praseodímio para obter uma solução pura de Prcl3. Precipitar com ácido oxálico, calcina e embalagem para obter o produto de óxido de praseodímio. O processo principal é o seguinte: matérias-primas → Preparação da solução de alimentação → P-204 Extração de praseodímio → lavagem → Departamento de ácido inferior de praseodímio → Solução PRCL3 pura → Precipitação do ácido oxálico → calcinação → Teste → embalagem (produtos de oxidado de praseodmio).

3) Produção de produtos de óxido de praseodímio usando o método de extração P507: usando cloreto de praseodímio de cério (CE, PR) CL3 obtido do concentrado de terra rara iônica do sul como matéria -prima (Reo ≥ 45%, óxido de praseodímio ≥ 75%). Após extrair praseodímio com a solução de alimentação preparada e o extrator de p507 no tanque de extração, as impurezas na fase orgânica são lavadas com HCl. Finalmente, o praseodímio é extraído de volta com HCl para obter uma solução PRCL3 pura. A precipitação do praseodímio com ácido oxálico, calcinação e embalagem produz produtos de óxido de praseodímio. O processo principal é o seguinte: Matérias-primas → Preparação da solução de alimentação → Extração de praseodímio com P-507 → lavagem de impureza → Extração reversa de praseodímio → Solução PRCL3 pura → Precipitação do ácido oxálico → calcinação → Detecção → embalagem (produtos de oxido de praseodímio).

4) Produção de produtos de óxido de praseodímio usando o método de extração p507: o cloreto de praseodímio da praseodímio (CL, PR) CL3 obtido do processamento de concentrado de terra rara de sichuan é usado como matéria -prima (REO ≥ 45%, óxido de praseodímio 8,05%) e é é preparado em um líquido de alimentação. O praseodímio é então extraído com o agente de extração p507 saponificado em um tanque de extração, e as impurezas na fase orgânica são removidas pela lavagem com HCl. Em seguida, o HCl foi usado para extração reversa de praseodímio para obter uma solução pura de PRCL3. Os produtos de óxido de praseodímio são obtidos precipitando a praseodímio com ácido oxálico, calcinando e embalagem. O processo principal é: Matérias-primas → Solução de ingredientes → P-507 Extração de praseodímio → lavagem de impureza → Extração reversa de praseodímio → Solução PRCL3 pura → Precipitação do ácido oxálico → calcinação → Teste → embalagem (produtos de óxido de praseodmio).

Atualmente, a principal tecnologia de processo para produzir produtos de óxido de praseodímio na China é o método de extração P507 usando o sistema de ácido clorídrico, que tem sido amplamente utilizado na produção industrial de vários óxidos de terras raras individuais e tornou -se uma tecnologia avançada de processo de produção na mesma Indústria em todo o mundo, classificando -se entre os principais.

Aplicativo

1. Aplicação em vidro de terras raras

Depois de adicionar óxidos de terras raras a diferentes componentes de vidro, diferentes cores de vidros de terras raras podem ser feitas, como vidro verde, vidro a laser, óptico de magneto e vidro de fibra óptica, e suas aplicações estão expandindo dia a dia. Depois de adicionar óxido de praseodímio ao vidro, pode ser feito um vidro de cor verde, que possui um valor artístico de alta qualidade e também pode imitar pedras preciosas. Esse tipo de vidro parece verde quando exposto à luz solar comum, enquanto é quase incolor sob a luz de velas. Portanto, ele pode ser usado para fazer pedras falsas e decorações preciosas, com cores atraentes e qualidades adoráveis.

2. Aplicação em cerâmica de terras raras

Os óxidos de terras raras podem ser usadas como aditivos em cerâmica para fazer muitas cerâmicas de terras raras com melhor desempenho. A cerâmica fina de terras raras entre elas é representativa. Ele usa matérias -primas altamente selecionadas e adota processos e técnicas de processamento fáceis de controlar, que podem controlar com precisão a composição da cerâmica. Pode ser dividido em dois tipos: cerâmica funcional e cerâmica estrutural de alta temperatura. Depois de adicionar óxidos de terras raras, eles podem melhorar a sinterização, densidade, microestrutura e composição de fase da cerâmica para atender aos requisitos de diferentes aplicações. O esmalte cerâmico feito de óxido de praseodímio como corante não é afetado pela atmosfera dentro do forno, tem aparência de cor estável, superfície do esmalte brilhante, pode melhorar as propriedades físicas e químicas, melhorar a estabilidade térmica e a qualidade da cerâmica, aumentar a variedade de cores, e reduzir custos. Depois de adicionar óxido de praseodímio a pigmentos de cerâmica e esmaltes, a proseodímio de terras raras, verde de praseodímio, pigmentos vermelhos com escavação e esmalte branco, esmalte amarelo de marfim, porcelana verde de maçã, etc., podem ser produzidos. Esse tipo de porcelana artística tem maior eficiência e é bem exportada, que é popular no exterior. De acordo com as estatísticas relevantes, a aplicação global do neodímio de praseodímio em cerâmica é mais de mil toneladas e também é um grande usuário de óxido de praseodímio. Espera -se que haja maior desenvolvimento no futuro.

3. Aplicação em ímãs permanentes de terras raras

O produto máximo de energia magnética (BH) do ímã permanente (PR, SM) CO5 M = 27mg θ E (216k J/m3)。 e o (BH) M de PRFEB é 40mg θ E (320k J/M3). Portanto, o uso de ímãs permanentes produzidos na RP ainda possui aplicações em potencial nas indústrias industriais e civis.

4. Aplicação em outros campos para fabricar rodas de moagem de corundos.

Com base no corundo branco, a adição de cerca de 0,25% de óxido de neodímio de praseodímio pode fazer rodas de moagem de corundos de terras raras, melhorando bastante seu desempenho de moagem. Aumente a taxa de moagem em 30% a 100% e o dobro da vida útil do serviço. O óxido de praseodímio possui boas propriedades de polimento para certos materiais, para que possa ser usado como material de polimento para operações de polimento. Ele contém cerca de 7,5% de óxido de praseodímio no pó de polimento à base de cério e é usado principalmente para polir vidros ópticos, produtos de metal, vidro plano e tubos de televisão. O efeito de polimento é bom e o volume de aplicação é grande, que se tornou o principal pó de polimento na China atualmente. Além disso, a aplicação de catalisadores de rachaduras de petróleo pode melhorar a atividade catalítica e pode ser usada como aditivos para a fabricação de aço, purificação de aço fundido, etc. Em resumo, a aplicação de óxido de praseodímio está constantemente expandindo, com mais sendo usado em um estado misto além de uma única forma de óxido de praseodímio. Estima -se que essa tendência continue no futuro.