prazeodimijev oksid,molekulska formulaPr6O11, molekulska masa 1021,44.
Uporablja se lahko v steklu, metalurgiji in kot dodatek za fluorescentni prah. Prazeodimijev oksid je eden od pomembnih produktov v svetlobiizdelki redkih zemelj.
Zaradi svojih edinstvenih fizikalnih in kemijskih lastnosti se široko uporablja na področjih, kot so keramika, steklo, trajni magneti redkih zemelj, katalizatorji krekiranja redkih zemelj, praški za poliranje redkih zemelj, materiali za mletje in dodatki, z obetajočimi obeti.
Od devetdesetih let prejšnjega stoletja sta kitajska proizvodna tehnologija in oprema za praseodimijev oksid dosegli pomembne izboljšave in izboljšave s hitro rastjo izdelkov in proizvodnje. Ne samo, da lahko zadosti domačemu obsegu uporabe in zahtevam trga, ampak obstaja tudi precejšnja količina izvoza. Zato so trenutna kitajska proizvodna tehnologija, izdelki in proizvodnja praseodimijevega oksida ter povpraševanje po dobavi na domačih in tujih trgih med najboljšimi v isti industriji na svetu.
Lastnosti
Črn prah, gostota 6,88 g/cm3, tališče 2042 ℃, vrelišče 3760 ℃. Netopen v vodi, topen v kislinah, da tvori trivalentne soli. Dobra prevodnost.
Sinteza
1. Metoda kemičnega ločevanja. Vključuje metodo frakcijske kristalizacije, metodo frakcijskega obarjanja in metodo oksidacije. Prvi je ločen na podlagi razlike v kristalni topnosti nitratov redkih zemelj. Ločitev temelji na različnih produktih količine oborin kompleksnih soli sulfatov redkih zemelj. Slednji se loči na osnovi oksidacije trivalentnega Pr3+ v štirivalentnega Pr4+. Te tri metode niso bile uporabljene v industrijski proizvodnji zaradi nizke stopnje pridobivanja redkih zemelj, zapletenih procesov, težkih operacij, nizke proizvodnje in visokih stroškov.
2. Metoda ločevanja. Vključno z metodo ločevanja ekstrakcije kompleksiranja in metodo ločevanja ekstrakcije saponifikacije P-507. Prvi uporablja kompleksna ekstrudirana ekstrakcijska sredstva DYPA in N-263 za ekstrakcijo in ločevanje prazeodimija iz sistema dušikove kisline pri obogatitvi prazeodimija z neodimom, kar ima za posledico 99-odstotni izkoristek Pr6O11 98 %. Vendar pa zaradi zapletenega postopka, velike porabe kompleksirnih sredstev in visokih stroškov izdelka ni bil uporabljen v industrijski proizvodnji. Zadnja dva imata dobro ekstrakcijo in ločevanje prazeodimija s P-507, ki sta bila uporabljena v industrijski proizvodnji. Vendar pa se zaradi visoke učinkovitosti ekstrakcije P-507 prazeodimija in visoke stopnje izgube P-204 metoda ekstrakcije in ločevanja P-507 trenutno pogosto uporablja v industrijski proizvodnji.
3. Metoda ionske izmenjave se redko uporablja v proizvodnji zaradi dolgega procesa, težavnega delovanja in nizkega izkoristka, vendar je čistost izdelka Pr6O11 ≥ 99 5 %, izkoristek ≥ 85 % in proizvodnja na enoto opreme relativno nizka.
1) Proizvodnja produktov prazeodimijevega oksida z metodo ionske izmenjave: uporaba spojin, obogatenih s prazeodimom, neodimom (Pr, Nd) 2Cl3 kot surovine. Pripravi se v napajalno raztopino (Pr, Nd) Cl3 in naloži v adsorpcijsko kolono za adsorpcijo nasičenih redkih zemelj. Ko je koncentracija vstopne napajalne raztopine enaka koncentraciji iztoka, je adsorpcija redkih zemelj končana in čaka na naslednji postopek za uporabo. Po nalaganju kolone v kationsko smolo se raztopina CuSO4-H2SO4 uporabi za pretok v kolono za pripravo ločevalne kolone Cu H+redke zemlje za uporabo. Po zaporedni povezavi ene adsorpcijske kolone in treh ločevalnih kolon uporabite EDT A (0,015M). Priteka iz vhoda prve adsorpcijske kolone za elucijsko ločevanje (hitrost izpiranja 1,2 cm/min). Ko neodim prvič izteče na izhodu iz tretja ločevalna kolona med ločevanjem z izpiranjem, jo lahko zbere sprejemnik in kemično obdela za pridobitev stranskega produkta Nd2O3.Po ločitvi neodima v ločevalni koloni se čista raztopina PrCl3 zbere na izhodu iz ločevalne kolone in se kemično obdela, da se proizvede produkt Pr6O11. Glavni postopek je naslednji: surovine → priprava krme raztopina → adsorpcija redke zemlje na adsorpcijski koloni → povezava ločevalne kolone → ločevanje z izpiranjem → zbiranje čistega prazeodimija raztopina → obarjanje z oksalno kislino → detekcija → pakiranje.
2) Proizvodnja produktov prazeodimijevega oksida z metodo ekstrakcije P-204: uporaba lantan cerijevega prazeodimijevega klorida (La, Ce, Pr) Cl3 kot surovine. Surovine zmešajte v tekočino, umilite P-204 in dodajte kerozin, da dobite raztopino za ekstrakcijo. Ločite napajalno tekočino od ekstrahiranega prazeodimija v ekstrakcijski posodi za mešano bistrenje. Nato sperite nečistoče v organski fazi in s HCl ekstrahirajte prazeodim, da dobite čisto raztopino PrCl3. Oborimo z oksalno kislino, kalciniramo in pakiramo, da dobimo produkt prazeodimijevega oksida. Glavni postopek je naslednji: surovine → priprava napajalne raztopine → ekstrakcija prazeodimija P-204 → pranje → odstranjevanje prazeodimija s kislino na dnu → čista raztopina PrCl3 → obarjanje z oksalno kislino → kalcinacija → testiranje → pakiranje (produkti prazeodimijevega oksida).
3) Proizvodnja produktov prazeodimijevega oksida z metodo ekstrakcije P507: z uporabo cerijevega prazeodimijevega klorida (Ce, Pr) Cl3, pridobljenega iz koncentrata redkih zemelj južnih ionov, kot surovine (REO ≥ 45 %, prazeodimijev oksid ≥ 75 %). Po ekstrakciji prazeodimija s pripravljeno napajalno raztopino in ekstraktantom P507 v ekstrakcijski posodi se nečistoče v organski fazi sperejo s HCl. Na koncu prazeodim ekstrahiramo nazaj s HCl, da dobimo čisto raztopino PrCl3. Obarjanje prazeodimija z oksalno kislino, kalcinacija in pakiranje dajejo produkte prazeodimijevega oksida. Glavni postopek je naslednji: surovine → priprava napajalne raztopine → ekstrakcija prazeodimija s P-507 → pranje nečistoč → reverzna ekstrakcija prazeodimija → čista raztopina PrCl3 → obarjanje oksalne kisline → kalcinacija → detekcija → pakiranje (produkti prazeodimijevega oksida).
4) Proizvodnja produktov praseodimijevega oksida z metodo ekstrakcije P507: Lantanov praseodimijev klorid (Cl, Pr) Cl3, pridobljen s predelavo koncentrata redkih zemelj iz Sečuana, se uporablja kot surovina (REO ≥ 45 %, praseodimijev oksid 8,05 %) in je pripravljeno v krmno tekočino. Prazeodim se nato ekstrahira z umiljenim ekstrakcijskim sredstvom P507 v ekstrakcijski posodi, nečistoče v organski fazi pa se odstranijo s spiranjem s HCl. Nato smo HCl uporabili za reverzno ekstrakcijo prazeodimija, da smo dobili čisto raztopino PrCl3. Produkti prazeodimijevega oksida se pridobivajo z obarjanjem prazeodimija z oksalno kislino, žganjem in pakiranjem. Glavni postopek je: surovine → raztopina sestavin → ekstrakcija prazeodimija P-507 → pranje nečistoč → povratna ekstrakcija prazeodimija → čista raztopina PrCl3 → obarjanje oksalne kisline → kalcinacija → testiranje → pakiranje (produkti prazeodimijevega oksida).
Trenutno je glavna procesna tehnologija za proizvodnjo izdelkov praseodimijevega oksida na Kitajskem metoda ekstrakcije P507 z uporabo sistema klorovodikove kisline, ki se pogosto uporablja v industrijski proizvodnji različnih posameznih oksidov redkih zemelj in je postala napredna tehnologija proizvodnega procesa v istem industriji po vsem svetu in se uvršča med najboljše.
Aplikacija
1. Uporaba v steklu redkih zemelj
Po dodajanju oksidov redkih zemelj različnim komponentam stekla je mogoče izdelati stekla redkih zemelj v različnih barvah, kot so zeleno steklo, lasersko steklo, magnetno optično steklo in steklo iz optičnih vlaken, njihova uporaba pa se iz dneva v dan širi. Po dodajanju praseodimijevega oksida v steklo lahko izdelamo zeleno obarvano steklo, ki ima visoko kakovostno umetniško vrednost in lahko posnema tudi drage kamne. Ta vrsta stekla je ob običajni sončni svetlobi videti zelena, pod svetlobo sveč pa je skoraj brezbarvna. Zato ga je mogoče uporabiti za izdelavo lažnih dragih kamnov in dragocenih okraskov s privlačnimi barvami in čudovitimi lastnostmi.
2. Uporaba v keramiki redkih zemelj
Okside redkih zemelj lahko uporabimo kot dodatke v keramiki za izdelavo številnih keramik redkih zemelj z boljšim delovanjem. Med njimi je reprezentativna fina keramika iz redkih zemelj. Uporablja visoko izbrane surovine in sprejema procese in tehnike obdelave, ki jih je enostavno nadzorovati, s katerimi je mogoče natančno nadzorovati sestavo keramike. Razdelimo jo lahko na dve vrsti: funkcionalna keramika in visokotemperaturna strukturna keramika. Po dodajanju oksidov redkih zemelj lahko izboljšajo sintranje, gostoto, mikrostrukturo in fazno sestavo keramike, da izpolnijo zahteve različnih aplikacij. Na keramično glazuro iz praseodimijevega oksida kot barvila ne vpliva atmosfera v peči, ima stabilen barvni videz, svetlo površino glazure, lahko izboljša fizikalne in kemijske lastnosti, izboljša toplotno stabilnost in kakovost keramike, poveča raznolikost barv, in zmanjšati stroške. Po dodajanju praseodimijevega oksida keramičnim pigmentom in glazuram je mogoče izdelati redke zemlje praseodim rumeno, praseodim zeleno, podglazurne rdeče pigmente in belo mehko glazuro, slonokoščeno rumeno glazuro, jabolčno zelen porcelan itd. Ta vrsta umetniškega porcelana ima večjo učinkovitost in se dobro izvaža, kar je priljubljeno v tujini. Glede na relevantne statistične podatke je globalna uporaba praseodimijevega neodimija v keramiki več kot tisoč ton in je tudi glavni uporabnik praseodimovega oksida. Pričakuje se, da bo v prihodnosti večji razvoj.
3. Uporaba v trajnih magnetih redkih zemelj
Največji produkt magnetne energije (BH) trajnega magneta (Pr, Sm) Co5 m = 27 MG θ e (216 K J/m3)。 In (BH) m PrFeB je 40 MG θ E (320 K J/m3). Zato ima uporaba trajnih magnetov, proizvedenih v Pr, še vedno potencialno uporabo v industrijski in civilni industriji.
4. Uporaba na drugih področjih za izdelavo korundnih brusov.
Na osnovi belega korunda lahko z dodajanjem približno 0,25 % praseodimijevega neodimijevega oksida izdelamo brusilna kolesa iz redkih zemeljskih korundov, kar močno izboljša njihovo brusilno zmogljivost. Povečajte stopnjo mletja za 30 % do 100 % in podvojite življenjsko dobo. Praseodimijev oksid ima dobre polirne lastnosti za nekatere materiale, zato se lahko uporablja kot polirni material za poliranje. Vsebuje približno 7,5 % praseodimijevega oksida v polirnem prahu na osnovi cerija in se uporablja predvsem za poliranje optičnih stekel, kovinskih izdelkov, ravnega stekla in televizijskih cevi. Učinek poliranja je dober in obseg nanosa je velik, kar je trenutno glavni polirni prašek na Kitajskem. Poleg tega lahko uporaba katalizatorjev krekinga nafte izboljša katalitično aktivnost in se lahko uporabljajo kot dodatki za proizvodnjo jekla, čiščenje staljenega jekla itd. Skratka, uporaba prazeodimijevega oksida se nenehno širi, pri čemer se več uporablja v mešanem stanju. ena oblika prazeodimijevega oksida. Ocenjuje se, da se bo ta trend nadaljeval tudi v prihodnje.
Čas objave: 26. maj 2023