Волшебное редкоземельное соединение: оксид празеодима

оксид празеодима,молекулярная формулаПр6О11, молекулярная масса 1021,44.

 

Его можно использовать в стекле, металлургии и в качестве добавки к флуоресцентному порошку. Оксид празеодима является одним из важных продуктов в свету.редкоземельные продукты.

 

Благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам он широко используется в таких областях, как керамика, стекло, редкоземельные постоянные магниты, редкоземельные катализаторы крекинга, редкоземельные полировальные порошки, шлифовальные материалы и добавки, имея многообещающие перспективы.

 

С 1990-х годов технология производства и оборудование для производства оксида празеодима в Китае претерпели значительные улучшения и улучшения, при этом продукция и объем производства росли быстрыми темпами. Он не только может удовлетворить объем внутреннего применения и потребности рынка, но также имеет значительный объем экспорта. Таким образом, нынешняя технология производства, продукция и выпуск оксида празеодима в Китае, а также спрос на поставки на внутренний и внешний рынки являются одними из лучших в этой же отрасли в мире.

пр6о11

Характеристики

 

Черный порошок, плотность 6,88 г/см3, температура плавления 2042 ℃, температура кипения 3760 ℃. Нерастворим в воде, растворим в кислотах с образованием трехвалентных солей. Хорошая проводимость.

 
Синтез

 

1. Метод химического разделения. Он включает метод фракционной кристаллизации, метод фракционного осаждения и метод окисления. Первые разделяются на основании разницы в кристаллической растворимости нитратов редкоземельных элементов. Разделение основано на различном объеме осаждения продуктов сульфатно-комплексных солей редкоземельных металлов. Последний выделяют на основе окисления трехвалентного Pr3+ в четырехвалентный Pr4+. Эти три метода не нашли применения в промышленном производстве из-за низкой степени извлечения редкоземельных элементов, сложных процессов, сложных операций, низкой производительности и высоких затрат.

 

2. Метод разделения. Включая метод разделения с экстракцией комплексообразования и метод разделения с омылением P-507. В первом используются сложные экструзионные экстрагенты DYPA и N-263 для экстракции и отделения празеодима от азотнокислой системы обогащения празеодима-неодима, в результате чего выход Pr6O11 99% составляет 98%. Однако из-за сложности процесса, большого расхода комплексообразователей и высокой себестоимости продукции он не нашел применения в промышленном производстве. Последние два характеризуются хорошей экстракцией и разделением празеодима с помощью Р-507, и оба из них нашли применение в промышленном производстве. Однако из-за высокой эффективности экстракции празеодима P-507 и высокой скорости потерь P-204 метод экстракции и разделения P-507 в настоящее время широко используется в промышленном производстве.

 

3. Ионообменный метод редко применяется в производстве из-за его длительности, трудоемкости эксплуатации и низкого выхода, но чистота продукта Pr6O11 ≥ 99,5 %, выход ≥ 85 %, а выход на единицу оборудования сравнительно невысок.

 

1) Производство оксидной продукции празеодима методом ионного обмена: в качестве сырья используются обогащенные празеодимом соединения неодима (Pr, Nd)2Cl3. Из него готовят исходный раствор (Pr, Nd) Cl3 и загружают в адсорбционную колонну для адсорбции насыщенных редкоземельных элементов. Когда концентрация входящего исходного раствора равна концентрации на выходе, адсорбция редкоземельных элементов завершается и ожидается использование следующего процесса. После загрузки колонки в катионную смолу раствор CuSO4-H2SO4 подается в колонку для подготовки колонки для разделения Cu H+редкоземельных элементов к использованию. После последовательного подключения одной адсорбционной колонки и трех разделительных колонок используйте EDT A (0,015M). Поток поступает через вход первой адсорбционной колонки для элюирующего разделения (скорость выщелачивания 1,2 см/мин). Когда неодим впервые вытекает на выходе из третья разделительная колонна во время выщелачивающего разделения может быть собрана приемником и подвергнута химической обработке с получением побочного продукта Nd2O3. После отделения неодима в разделительной колонне чистый раствор PrCl3 собирается на выходе разделительной колонны и подвергается химической обработке. для получения продукта Pr6O11 Основной процесс выглядит следующим образом: сырье → приготовление исходного раствора → адсорбция редкоземельных элементов на адсорбционной колонне → подключение разделительной колонны → выщелачивание-разделение → сбор чистого раствора празеодима → осаждение щавелевой кислотой → обнаружение → упаковка.

 

2) Производство продукции оксида празеодима методом экстракции Р-204: в качестве сырья используется хлорид лантана-церия-празеодима (La, Ce, Pr)Cl3. Смешайте сырье с жидкостью, омылите Р-204 и добавьте керосин, чтобы получить раствор экстрагента. Отделите исходную жидкость от экстрагированного празеодима в резервуаре для экстракции смешанного осветления. Затем отмывают примеси в органической фазе и экстрагируют празеодим с помощью HCl, получая чистый раствор PrCl3. Осаждают щавелевой кислотой, прокаливают и упаковывают, получая продукт оксида празеодима. Основной процесс выглядит следующим образом: сырье → приготовление исходного раствора → экстракция празеодима П-204 → промывка → кубовая кислотная отгонка празеодима → чистый раствор PrCl3 → осаждение щавелевой кислотой → прокаливание → испытания → упаковка (продукты оксида празеодима).

 

3) Производство оксида празеодима методом экстракции Р507: Использование в качестве сырья церия хлорида празеодима (Ce, Pr) Cl3, полученного из южного ионного концентрата редкоземельных элементов (РЭО ≥ 45%, оксида празеодима ≥ 75%). После экстракции празеодима приготовленным исходным раствором и экстрагентом Р507 в экстракционном резервуаре примеси органической фазы промывают HCl. Наконец, празеодим снова экстрагируют HCl с получением чистого раствора PrCl3. Осаждение празеодима щавелевой кислотой, прокаливание и упаковка дают оксид празеодима. Основной процесс выглядит следующим образом: сырье → приготовление исходного раствора → экстракция празеодима Р-507 → промывка от примесей → обратная экстракция празеодима → чистый раствор PrCl3 → осаждение щавелевой кислотой → прокаливание → обнаружение → упаковка (продукты оксида празеодима).

 

4) Производство продуктов оксида празеодима с использованием метода экстракции P507: в качестве сырья используется хлорид празеодима лантана (Cl, Pr) Cl3, полученный в результате переработки сычуаньского концентрата редкоземельных элементов (REO ≥ 45%, оксид празеодима 8,05%), и он готовят в питательную жидкость. Затем празеодим экстрагируют омыленным экстрагентом P507 в экстракционном резервуаре, а примеси в органической фазе удаляют промывкой HCl. Затем HCl использовали для обратной экстракции празеодима с получением чистого раствора PrCl3. Продукты оксида празеодима получают осаждением празеодима щавелевой кислотой, прокаливанием и упаковкой. Основной процесс: сырье → раствор ингредиента → экстракция празеодима P-507 → промывка от примесей → обратная экстракция празеодима → чистый раствор PrCl3 → осаждение щавелевой кислотой → прокаливание → тестирование → упаковка (продукты из оксида празеодима).

 

В настоящее время основной технологической технологией производства продуктов оксида празеодима в Китае является метод экстракции P507 с использованием системы соляной кислоты, который широко используется в промышленном производстве различных индивидуальных оксидов редкоземельных элементов и стал передовой технологией производственного процесса в том же отрасли во всем мире, занимая одно из первых мест.

 

Приложение

 

1. Применение в редкоземельном стекле.

После добавления оксидов редкоземельных элементов к различным компонентам стекла можно получить редкоземельные стекла разных цветов, такие как зеленое стекло, лазерное стекло, магнитооптическое и оптоволоконное стекло, и их применение расширяется с каждым днем. После добавления в стекло оксида празеодима можно получить стекло зеленого цвета, которое имеет высокую художественную ценность и может также имитировать драгоценные камни. Этот тип стекла выглядит зеленым под воздействием обычного солнечного света, а при свечах он практически бесцветен. Поэтому его можно использовать для изготовления поддельных драгоценных камней и драгоценных украшений привлекательных цветов и восхитительных качеств.

 

2. Применение в редкоземельной керамике.

Оксиды редкоземельных элементов можно использовать в качестве добавок в керамике для изготовления многих видов редкоземельной керамики с лучшими характеристиками. Среди них представительной является редкоземельная тонкая керамика. Он использует тщательно отобранное сырье и применяет простые в управлении процессы и методы обработки, которые позволяют точно контролировать состав керамики. Ее можно разделить на два типа: функциональная керамика и высокотемпературная конструкционная керамика. После добавления оксидов редкоземельных элементов они могут улучшить спекание, плотность, микроструктуру и фазовый состав керамики для удовлетворения требований различных применений. Керамическая глазурь, изготовленная из оксида празеодима в качестве красителя, не подвержена влиянию атмосферы внутри печи, имеет стабильный цвет, яркую поверхность глазури, может улучшить физические и химические свойства, улучшить термическую стабильность и качество керамики, увеличить разнообразие цветов, и сократить расходы. После добавления оксида празеодима к керамическим пигментам и глазури можно получить редкоземельный празеодим желтый, празеодим зеленый, подглазурные красные пигменты и белую призрачную глазурь, желтую глазурь цвета слоновой кости, яблочно-зеленый фарфор и т. д. Этот вид художественного фарфора имеет более высокую производительность и хорошо экспортируется, пользуясь популярностью за рубежом. Согласно соответствующей статистике, мировое применение празеодима-неодима в керамике составляет более тысячи тонн, и он также является основным пользователем оксида празеодима. Ожидается, что в будущем будет еще большее развитие.

 

3. Применение в редкоземельных постоянных магнитах.

Максимальное произведение магнитной энергии (BH) постоянного магнита (Pr, Sm) Co5 m=27MG θ e (216 К Дж/м3). А (BH) m PrFeB составляет 40MG θ E (320 К Дж/м3). Таким образом, использование постоянных магнитов, произведенных из Pr, по-прежнему имеет потенциальное применение как в промышленной, так и в гражданской промышленности.

 

4. Применение в других областях для изготовления корундовых шлифовальных кругов.

На основе белого корунда с добавлением около 0,25% оксида празеодима и неодима можно изготовить шлифовальные круги из редкоземельного корунда, значительно улучшив их шлифовальные характеристики. Увеличьте скорость измельчения на 30–100 % и увеличьте срок службы вдвое. Оксид празеодима обладает хорошими полирующими свойствами для некоторых материалов, поэтому его можно использовать в качестве полировального материала при полировальных операциях. Он содержит около 7,5% оксида празеодима в полировальном порошке на основе церия и в основном используется для полировки оптических стекол, металлических изделий, плоского стекла и телевизионных трубок. Эффект полировки хороший, а объем нанесения большой, и в настоящее время он стал основным полировальным порошком в Китае. Кроме того, применение катализаторов крекинга нефти может улучшить каталитическую активность и может использоваться в качестве добавок при выплавке стали, очистке расплавленной стали и т. д. Короче говоря, применение оксида празеодима постоянно расширяется, причем все больше его используется в смешанном состоянии, помимо единственная форма оксида празеодима. Предполагается, что эта тенденция сохранится и в будущем.


Время публикации: 26 мая 2023 г.