oxid prazeodým,molekulový vzorecPr6O11, molekulová hmotnosť 1021,44.
Môže sa použiť v sklárstve, hutníctve a ako prísada do fluorescenčného prášku. Oxid prazeodým je jedným z dôležitých produktov vo svetlevýrobky vzácnych zemín.
Vďaka svojim jedinečným fyzikálnym a chemickým vlastnostiam sa široko používa v oblastiach, ako je keramika, sklo, permanentné magnety vzácnych zemín, krakovacie katalyzátory vzácnych zemín, leštiace prášky vzácnych zemín, brúsne materiály a prísady, so sľubnými vyhliadkami.
Od 90-tych rokov minulého storočia čínska výrobná technológia a zariadenia na výrobu oxidu prazeodýmu výrazne zlepšili a zlepšili s rýchlym rastom produktov a produkcie. Nielenže dokáže uspokojiť objem domácich aplikácií a požiadavky trhu, ale existuje aj značné množstvo exportu. Súčasná čínska výrobná technológia, produkty a produkcia oxidu prazeodýmu, ako aj dopyt po dodávkach na domáci a zahraničný trh preto patria medzi špičku v rovnakom odvetví na svete.
Vlastnosti
Čierny prášok, hustota 6,88 g/cm3, bod topenia 2042 ℃, bod varu 3760 ℃. Nerozpustný vo vode, rozpustný v kyselinách za vzniku trojmocných solí. Dobrá vodivosť.
Syntéza
1. Metóda chemickej separácie. Zahŕňa metódu frakčnej kryštalizácie, metódu frakčnej precipitácie a metódu oxidácie. Prvý sa oddeľuje na základe rozdielu v kryštalickej rozpustnosti dusičnanov vzácnych zemín. Separácia je založená na produktoch rôznych objemov zrážania komplexných solí síranov vzácnych zemín. Ten sa separuje na základe oxidácie trojmocného Pr3+ na štvormocný Pr4+. Tieto tri metódy neboli aplikované v priemyselnej výrobe pre ich nízku mieru obnovy vzácnych zemín, zložité procesy, náročné operácie, nízky výkon a vysoké náklady.
2. Separačná metóda. Vrátane komplexačnej extrakčnej separačnej metódy a saponifikačnej extrakčnej separačnej metódy P-507. Prvý z nich používa komplexné extrakčné činidlá DYPA a N-263 na extrakciu a separáciu prazeodýmu zo systému kyseliny dusičnej obohatenia prazeodýmom, čo vedie k výťažku Pr6O11 99 % 98 %. Kvôli zložitému procesu, vysokej spotrebe komplexotvorných činidiel a vysokým nákladom na produkt sa však v priemyselnej výrobe nevyužíva. Posledné dva majú dobrú extrakciu a separáciu prazeodýmu s P-507, pričom obe sa používajú v priemyselnej výrobe. Vzhľadom na vysokú účinnosť extrakcie prazeodýmu P-507 a vysokú stratovosť P-204 sa však metóda extrakcie a separácie P-507 v súčasnosti bežne používa v priemyselnej výrobe.
3. Metóda iónovej výmeny sa pri výrobe používa zriedkavo kvôli jej dlhému procesu, problematickej prevádzke a nízkemu výťažku, ale čistota produktu Pr6O11 ≥ 99 5 %, výťažok ≥ 85 % a výstup na jednotku zariadenia je relatívne nízky.
1) Výroba produktov oxidu prazeodýmu metódou iónovej výmeny: ako suroviny sa používajú zlúčeniny obohatené neodýmom prazeodým (Pr, Nd) 2Cl3. Pripraví sa do napájacieho roztoku (Pr, Nd) Cl3 a naplní sa do adsorpčnej kolóny na adsorbovanie nasýtených vzácnych zemín. Keď je koncentrácia vstupného napájacieho roztoku rovnaká ako výstupná koncentrácia, adsorpcia vzácnych zemín je ukončená a čaká sa na použitie ďalšieho procesu. Po naplnení kolóny do katiónovej živice sa roztok CuS04-H2SO4 použije na prúdenie do kolóny na prípravu separačnej kolóny Cu H+vzácne zeminy na použitie. Po pripojení jednej adsorpčnej kolóny a troch separačných kolón do série použite EDT A (0 015M) Na elučné oddelenie prúdi zo vstupu prvej adsorpčnej kolóny (rýchlosť vylúhovania 1 2 cm/min）。 Keď neodým prvýkrát vytečie na výstupe z tretej separačnej kolóne počas separácie lúhovaním, môže byť zhromaždený zberačom a chemicky upravený, aby sa získal Nd2O3 vedľajší produkt po neodýmu v separačná kolóna sa oddelí, čistý roztok PrCl3 sa zachytí na výstupe zo separačnej kolóny a podrobí sa chemickému spracovaniu za vzniku produktu Pr6O11 Hlavný proces je nasledovný: suroviny → príprava napájacieho roztoku → adsorpcia vzácnych zemín na adsorpčnej kolóne → pripojenie separačnej kolóny → lúhovanie separácia → odber čistého roztoku prazeodýmu → vyzrážanie kyselinou šťaveľovou → detekcia → balenie.
2) Výroba produktov oxidu prazeodýmu extrakčnou metódou P-204: ako surovina sa používa chlorid lantan céru prazeodým (La, Ce, Pr) Cl3. Suroviny rozmixujte na kvapalinu, zmydelnite P-204 a pridajte petrolej, aby ste vytvorili extrakčný roztok. Oddeľte prívodnú kvapalinu od extrahovaného prazeodýmu v zmiešanej číriacej extrakčnej nádrži. Potom premyte nečistoty v organickej fáze a použite HCI na extrakciu prazeodýmu, aby ste získali čistý roztok PrCl3. Precipitujte s kyselinou šťaveľovou, kalcínom a zabaľte, aby ste získali produkt oxidu prazeodýmu. Hlavný proces je nasledovný: suroviny → príprava napájacieho roztoku → P-204 extrakcia prazeodýmu → premývanie → spodná kyselina stripovanie prazeodýmu → čistý roztok PrCl3 → vyzrážanie kyselinou šťaveľovou → kalcinácia → testovanie → balenie (produkty oxidu prazeodýmu).
3) Výroba produktov oxidu prazeodýmu metódou extrakcie P507: Použitie chloridu céruprazeodýmu (Ce, Pr) Cl3 získaného z južanského iónového koncentrátu vzácnych zemín ako suroviny (REO ≥ 45 %, oxid prazeodým ≥ 75 %). Po extrakcii prazeodýmu pripraveným napájacím roztokom a extrakčným činidlom P507 v extrakčnej nádrži sa nečistoty v organickej fáze premyjú HCl. Nakoniec sa prazeodým extrahuje späť HCl, čím sa získa čistý roztok PrCl3. Zrážaním prazeodýmu kyselinou šťaveľovou, kalcináciou a balením sa získajú produkty oxidu prazeodýmu. Hlavný proces je nasledovný: suroviny → príprava kŕmneho roztoku → extrakcia prazeodýmu s P-507 → premývanie nečistôt → spätná extrakcia prazeodýmu → čistý roztok PrCl3 → vyzrážanie kyselinou šťaveľovou → kalcinácia → detekcia → balenie (produkty oxidu prazeodýmu).
4) Výroba produktov oxidu prazeodýmu metódou extrakcie P507: Chlorid lantanitý (Cl, Pr) Cl3 získaný spracovaním koncentrátu vzácnych zemín zo Sichuan sa používa ako surovina (REO ≥ 45 %, oxid prazeodym 8,05 %) a je upravené do kŕmnej tekutiny. Prazeodým sa potom extrahuje zmydelneným extrakčným činidlom P507 v extrakčnej nádrži a nečistoty v organickej fáze sa odstránia premytím HCl. Potom sa HCl použila na reverznú extrakciu prazeodýmu, aby sa získal čistý roztok PrCl3. Produkty oxidu prazeodýmu sa získavajú zrážaním prazeodýmu kyselinou šťaveľovou, kalcináciou a balením. Hlavný proces je: suroviny → roztok prísad → extrakcia prazeodýmu P-507 → premývanie nečistôt → spätná extrakcia prazeodýmu → čistý roztok PrCl3 → vyzrážanie kyselinou šťaveľovou → kalcinácia → testovanie → balenie (produkty oxidu prazeodýmu).
V súčasnosti je hlavnou procesnou technológiou výroby produktov oxidu prazeodýmu v Číne metóda extrakcie P507 pomocou systému kyseliny chlorovodíkovej, ktorá sa široko používa pri priemyselnej výrobe rôznych jednotlivých oxidov vzácnych zemín a stala sa pokročilou technológiou výrobného procesu v rovnakom priemyslu na celom svete, patrí medzi top.
Aplikácia
1. Aplikácia v skle vzácnych zemín
Po pridaní oxidov vzácnych zemín do rôznych komponentov skla je možné vyrobiť rôzne farby okuliarov vzácnych zemín, ako je zelené sklo, laserové sklo, magnetooptické sklo a sklo z optických vlákien, a ich aplikácie sa každým dňom rozširujú. Po pridaní oxidu prazeodýmu do skla možno vyrobiť sklo zelenej farby, ktoré má kvalitnú umeleckú hodnotu a dokáže imitovať aj drahokamy. Tento typ skla pri bežnom slnečnom svetle vyzerá zeleno, pričom pri sviečkach je takmer bezfarebný. Preto sa dá použiť na výrobu falošných drahokamov a vzácnych dekorácií s atraktívnymi farbami a rozkošnými vlastnosťami.
2. Aplikácia v keramike vzácnych zemín
Oxidy vzácnych zemín možno použiť ako prísady do keramiky na výrobu mnohých keramiky vzácnych zemín s lepším výkonom. Jemná keramika vzácnych zemín medzi nimi je reprezentatívna. Používa vysoko vybrané suroviny a používa ľahko ovládateľné procesy a techniky spracovania, ktoré dokážu presne kontrolovať zloženie keramiky. Možno ju rozdeliť na dva typy: funkčnú keramiku a vysokoteplotnú konštrukčnú keramiku. Po pridaní oxidov vzácnych zemín môžu zlepšiť spekanie, hustotu, mikroštruktúru a fázové zloženie keramiky, aby vyhovovali požiadavkám rôznych aplikácií. Keramická glazúra vyrobená z oxidu prazeodýmu ako farbiva nie je ovplyvnená atmosférou vo vnútri pece, má stabilný farebný vzhľad, svetlý povrch glazúry, môže zlepšiť fyzikálne a chemické vlastnosti, zlepšiť tepelnú stabilitu a kvalitu keramiky, zvýšiť rozmanitosť farieb, a znížiť náklady. Po pridaní oxidu prazeodýmu do keramických pigmentov a glazúr je možné vyrobiť prazeodýmovú žltú, prazeodýmovú zelenú, podglazúrové červené pigmenty a bielu ghost glazúru, slonovinovú žltú glazúru, jablkovo zelený porcelán atď. Tento druh umeleckého porcelánu má vyššiu účinnosť a dobre sa vyváža, čo je obľúbené v zahraničí. Podľa relevantných štatistík je celosvetová aplikácia prazeodýmu v keramike viac ako tisíc ton a je tiež významným užívateľom oxidu prazeodýmu. Očakáva sa, že v budúcnosti dôjde k väčšiemu rozvoju.
3. Aplikácia v permanentných magnetoch vzácnych zemín
Maximálny súčin magnetickej energie (BH) permanentného magnetu (Pr, Sm) Co5 m=27MG θe (216K J/m3)。 A (BH)m PrFeB je 40MG θE (320K J/m3). Preto použitie permanentných magnetov vyrobených z Pr má stále potenciálne aplikácie v priemyselnom aj civilnom priemysle.
4. Aplikácia v iných oblastiach na výrobu korundových brúsnych kotúčov.
Na báze bieleho korundu môže pridanie asi 0,25 % oxidu neodýmu prazeodýmu vyrobiť brúsne kotúče z korundu vzácnych zemín, čím sa výrazne zlepší ich brúsny výkon. Zvýšte rýchlosť mletia o 30 % až 100 % a zdvojnásobte životnosť. Oxid prazeodým má dobré leštiace vlastnosti pre určité materiály, takže ho možno použiť ako leštiaci materiál na leštenie. Obsahuje asi 7,5 % oxidu prazeodýmu v leštiacom prášku na báze céru a používa sa hlavne na leštenie optických skiel, kovových výrobkov, plochého skla a televíznych trubíc. Leštiaci efekt je dobrý a objem aplikácie je veľký, čo sa v súčasnosti stalo hlavným leštiacim práškom v Číne. Okrem toho aplikácia katalyzátorov na krakovanie ropy môže zlepšiť katalytickú aktivitu a môžu sa použiť ako prísady pri výrobe ocele, čistení roztavenej ocele atď. Stručne povedané, aplikácia oxidu prazeodýmu sa neustále rozširuje, okrem toho sa používa viac v zmiešanom stave jediná forma oxidu prazeodýmu. Odhaduje sa, že tento trend bude pokračovať aj v budúcnosti.
Čas odoslania: 26. mája 2023