Оксиди празеодим,формулаи молекулавӣPr6O11, вазни молекулавӣ 1021,44.
Он метавонад дар шиша, металлургия ва ҳамчун илова барои хокаи флуоресцентӣ истифода шавад. Оксиди празеодим яке аз маҳсулоти муҳим дар нур астмахсулоти замини нодир.
Бо назардошти хосиятҳои беназири физикӣ ва кимиёвии худ, он дар соҳаҳо ба монанди сафол, шиша, магнитҳои доимии замини нодир, катализаторҳои крекингии замини нодир, хокаҳои сайқалдиҳии замини нодир, маводи суфтакунанда ва иловаҳо бо дурнамои умедбахш истифода шудааст.
Аз солҳои 1990 инҷониб, технология ва таҷҳизоти истеҳсоли Чин барои оксиди празеодим беҳбудиҳо ва такмили назаррасро бо афзоиши босуръати маҳсулот ва истеҳсолот анҷом доданд. Он на танҳо ба ҳаҷми дархости дохилӣ ва талаботи бозор ҷавобгӯ буда метавонад, балки ҳаҷми зиёди содирот низ мавҷуд аст. Аз ин рӯ, технологияи кунунии истеҳсоли Чин, маҳсулот ва истеҳсоли оксиди празеодим, инчунин талабот ба таъминот ба бозорҳои дохилӣ ва хориҷӣ дар ҳамон соҳа дар ҷаҳон дар ҷои аввал мебошанд.
Хосиятҳо
Хокаи сиёҳ, зичии 6,88 г/см3, нуқтаи обшавӣ 2042 ℃, нуқтаи ҷӯшиш 3760 ℃. Дар об ҳал намешавад, дар кислотаҳо ҳал мешавад ва намакҳои севалентиро ташкил медиҳад. Интиқоли хуб.
Синтез
1. Усули ҷудокунии химиявӣ. Он усули кристаллизатсияи касрӣ, усули боришоти фраксиявӣ ва оксидшавиро дар бар мегирад. Аввалин дар асоси фарқияти ҳалшавандагии кристаллии нитратҳои нодири замин ҷудо карда мешавад. Ҷудокунӣ ба ҳаҷми гуногуни боришот аз намакҳои комплексии сулфати замини нодир асос ёфтааст. Охирин дар асоси оксидшавии се валенти Pr3+ то чорвалентии Pr4+ ҷудо карда мешавад. Ин се усул аз сабаби паст будани суръати истихроҷи заминҳои нодир, равандҳои мураккаб, амалиётҳои душвор, кам истеҳсолот ва хароҷоти зиёд дар истеҳсолоти саноатӣ татбиқ карда нашудаанд.
2. Усули ҷудокунӣ. Аз ҷумла усули ҷудокунии истихроҷи комплексӣ ва усули ҷудокунии истихроҷи собунизатсия P-507. Дар аввал барои истихроҷ ва ҷудо кардани празеодим аз системаи кислотаи нитрати ғанисозии празеодими неодимӣ экструзияи мураккаби DYPA ва N-263-ро истифода мебарад, ки дар натиҷа Pr6O11 99% ҳосили 98% -ро ташкил медиҳад. Аммо аз сабаби процесси мураккаб, сарфи зиёди воситахои комплекссозй ва арзиши баланди махсулот он дар истехсолоти саноатй истифода бурда нашудааст. Дар дуи охирин истихроҷ ва ҷудокунии празеодим бо P-507 хуб доранд, ки ҳардуи онҳо дар истеҳсолоти саноатӣ истифода шудаанд. Бо вуҷуди ин, аз сабаби самаранокии баланди истихроҷи P-507 аз praseodymium ва сатҳи баланди талафоти P-204, усули истихроҷ ва ҷудокунии P-507 ҳоло дар истеҳсолоти саноатӣ маъмулан истифода мешавад.
3. Усули ивазкунии ион аз сабаби дурудароз, кори душвор ва паст будани ҳосили он дар истеҳсолот хеле кам истифода мешавад, аммо тозагии маҳсулот Pr6O11 ≥ 99 5%, ҳосили ≥ 85% ва истеҳсоли як воҳиди таҷҳизот нисбатан кам аст.
1) Истеҳсоли маҳсулоти оксиди празеодим бо усули мубодилаи ионҳо: ҳамчун ашёи хом истифода бурдани пайвастагиҳои неодими празеодим (Pr, Nd) 2Cl3. Он ба маҳлули ғизоӣ (Pr, Nd) Cl3 омода карда мешавад ва ба сутуни адсорбсия бор карда мешавад, то заминҳои нодири тофтаро адсорб кунад. Вақте ки консентратсияи маҳлули ғизои воридшаванда ба консентратсияи берун аз он баробар аст, адсорбсияи заминҳои нодир ба анҷом мерасад ва интизории раванди оянда истифода мешавад. Пас аз бор кардани сутун ба қатрони катионӣ, маҳлули CuSO4-H2SO4 ба сутун ҷорӣ карда мешавад, то сутуни ҷудокунии Cu H+замини нодирро барои истифода омода созад. Пас аз пайваст кардани як сутуни адсорбсионӣ ва се сутуни ҷудокунӣ дар пай, истифода баред EDT A (0 015M) аз вуруди сутуни якуми адсорбсия барои ҷудокунӣ (суръати шусташавӣ 1 2 см/дақ) 。 Вақте ки неодим аввал дар баромадгоҳи сутуни сеюми ҷудокунӣ ҳангоми ҷудокунии шуста, он метавонад тавассути қабулкунанда ҷамъоварӣ карда шавад ва бо роҳи кимиёвӣ коркард карда шавад, то маҳсулоти иловагии Nd2O3 ҷудо карда шавад, маҳлули холиси PrCl3 дар баромади сутуни ҷудокунӣ ҷамъоварӣ карда мешавад. истехсоли махсулоти Pr6O11 Процесси асосй чунин аст: ашьёи хом → тайёр кардани махлули хуроки → адсорбцияи замини нодир дар сутуни адсорбционй → пайвастани сутуни чудокунй → ЧУДО кардани шуста → чамъ кардани махлули софи празеодим → боришоти кислотаи оксалатй → кофтуков.
2) Истеҳсоли маҳсулоти оксиди празеодим бо усули истихроҷи P-204: бо истифода аз хлориди лантан серий празеодимӣ (La, Ce, Pr) Cl3 ҳамчун ашёи хом. Ашьёи хомро ба моеъ омехта, собункунонии Р-204 ва керосинро барои тайёр кардани махлули экстрагент илова кунед. Моеъи ғизоро аз празеодими истихроҷшуда дар зарфи экстраксияи омехта ҷудо кунед. Сипас наҷосатро дар марҳилаи органикӣ бишӯед ва HCl-ро барои истихроҷи празеодим барои ба даст овардани маҳлули холиси PrCl3 истифода баред. Бо кислотаи оксаликӣ, калцин ва бастаи он преципитатсия кунед, то маҳсулоти оксиди празеодимро ба даст оред. Раванди асосӣ инҳоянд: ашёи хом → омода кардани маҳлули ғизо → истихроҷи П-204 аз празеодим → шустан → пошидани кислотаи поёни празеодим → маҳлули холиси PrCl3 → боришоти кислотаи оксаликӣ → калцинизатсия → озмоиш → бастабандӣ (маҳсулоти оксиди празеодим).
3) Истеҳсоли маҳсулоти оксиди празеодим бо усули истихроҷи P507: Бо истифода аз хлориди серий празеодим (Ce, Pr) Cl3, ки аз консентрати ионии ҷанубии замини нодир ба сифати ашёи хом (REO ≥ 45%, оксиди празеодим ≥ 75%) гирифта шудааст. Пас аз истихроҷи празеодим бо маҳлули ғизои омодашуда ва экстрагенти P507 дар зарфи экстраксия, ифлосиҳо дар марҳилаи органикӣ бо HCl шуста мешаванд. Ниҳоят, празеодим бо HCl барои ба даст овардани маҳлули холиси PrCl3 дубора истихроҷ карда мешавад. Бориши празеодим бо кислотаи оксаликӣ, калцинизатсия ва бастабандӣ маҳсулоти оксиди празеодимро медиҳад. Раванди асосӣ чунин аст: ашёи хом → тайёр кардани маҳлули ғизо → истихроҷи празеодим бо P-507 → шустани наҷосат → истихроҷи баръакси празеодим → маҳлули холиси PrCl3 → боришоти кислотаи оксаликӣ → калцинизатсия → ошкор → бастабандӣ (маҳсулоти празеодим).
4) Истеҳсоли маҳсулоти оксиди празеодим бо усули истихроҷи P507: Хлориди лантании празеодим (Cl, Pr) Cl3, ки аз коркарди консентрати замини нодири Сичуан гирифта шудааст, ҳамчун ашёи хом (REO ≥ 45%, празеодим %) истифода мешавад, оксиди 80. ба моеъи хурок тайёр карда мешавад. Пас аз он, празеодим бо агенти экстраксияи собуншудаи P507 дар зарфи экстраксия истихроҷ карда мешавад ва ифлосиҳо дар марҳилаи органикӣ тавассути шустани HCl хориҷ карда мешаванд. Сипас, HCl барои истихроҷи баръакси празеодим барои ба даст овардани маҳлули тозаи PrCl3 истифода шуд. Маҳсулоти оксиди празеодим бо роҳи таҳшин кардани празеодим бо кислотаи оксалик, калсийкунӣ ва бастабандӣ ба даст оварда мешавад. Раванди асосӣ ин аст: ашёи хом → маҳлули компонент → истихроҷи P-507 аз празеодим → шустани наҷосат → истихроҷи баръакси празеодим → маҳлули тозаи PrCl3 → боришот кислотаи оксаликӣ → калцинизатсия → озмоиш → бастабандӣ (маҳсулоти оксиди празеодим).
Дар айни замон, технологияи асосии раванди истеҳсоли маҳсулоти оксиди praseodymium дар Чин усули истихроҷи P507 бо истифода аз системаи кислотаи гидрохлорид, ки ба таври васеъ дар истеҳсоли саноатии оксидҳои гуногуни инфиродии замин нодир истифода шудааст ва ба технологияи пешрафтаи раванди истеҳсолот дар ҳамон табдил ёфтааст. саноат дар саросари ҷаҳон, ишғол дар байни боло.
Ариза
1. Ариза дар шишаи замини нодир
Пас аз илова кардани оксидҳои замини нодир ба ҷузъҳои гуногуни шиша, рангҳои гуногуни айнакҳои заминии нодир, аз қабили шишаи сабз, шишаи лазерӣ, магнитоптикӣ ва шишаи нахи оптикӣ сохтан мумкин аст ва татбиқи онҳо рӯз то рӯз васеъ мешавад. Пас аз илова кардани оксиди празеодим ба шиша шишаи ранги сабз сохтан мумкин аст, ки арзиши баланди бадеӣ дорад ва инчунин метавонад ба сангҳои қиматбаҳо тақлид кунад. Ин навъи шиша ҳангоми дучор шудан ба нурҳои оддии офтоб сабз менамояд, дар ҳоле ки дар зери нури шамъ қариб бе ранг аст. Аз ин рӯ, он метавонад барои сохтани сангҳои қалбакӣ ва ороишҳои қиматбаҳо, бо рангҳои ҷолиб ва сифатҳои ҷолиб истифода шавад.
2. Истифода дар сафолҳои нодир
Оксидҳои замини нодирро метавон ҳамчун илова дар сафол истифода бурд, то бисёре аз сафолҳои заминии нодирро бо иҷрои беҳтар созанд. Дар байни онҳо сафолҳои зебои заминии нодир намояндагӣ мекунанд. Он ашёи хоми хеле интихобшударо истифода мебарад ва равандҳо ва усулҳои коркарди осонро қабул мекунад, ки метавонанд таркиби сафолро дақиқ назорат кунанд. Онро метавон ба ду намуд тақсим кард: сафолҳои функсионалӣ ва сафолии сохтории ҳарорати баланд. Пас аз илова кардани оксидҳои нодири замин, онҳо метавонанд синтеризатсия, зичӣ, микроструктураи ва таркиби фазавии сафолро барои қонеъ кардани талаботи барномаҳои гуногун беҳтар кунанд. Шираи сафолие, ки аз оксиди празеодим сохта шудааст, ҳамчун рангкунанда ба атмосфераи дохили танӯр таъсир намерасонад, намуди устувори ранг, сатҳи равшани сирдор дорад, метавонад хосиятҳои физикӣ ва химиявиро беҳтар созад, устувории гармӣ ва сифати сафолро беҳтар созад, гуногунии рангҳоро афзоиш диҳад, ва кам кардани харочот. Пас аз илова кардани оксиди празеодим ба пигментҳо ва глазурҳои сафолӣ, зарди празеодимии заминии нодир, сабзи празеодим, пигментҳои сурхи зеризаминӣ ва глазури арвоҳи сафед, глазури зарди устухон, сафолии сабзи себ ва ғайраҳоро истеҳсол кардан мумкин аст. Ин навъи сафолии бадеӣ дорои самаранокии баландтар аст ва ба хориҷа низ ба хориҷа низ маъмул аст. Тибқи омори дахлдор, истифодаи глобалии praseodymium neodymium дар сафол зиёда аз ҳазор тонна аст ва он инчунин як корбари асосии оксиди празеодим мебошад. Интизор меравад, ки дар оянда рушди бештаре ба назар мерасад.
3. Истифода дар магнитҳои доимии нодир замин
Маҳсулоти максималии энергияи магнитии (BH) магнити доимии (Pr, Sm) Co5 m=27MG θ e (216K J/m3)。 Ва (BH) m PrFeB 40MG θ E (320K J/m3) аст. Аз ин рӯ, истифодаи магнитҳои доимии истеҳсолшудаи Pr ҳоло ҳам дар соҳаҳои саноатӣ ва шаҳрвандӣ барномаҳои эҳтимолӣ дорад.
4. Истифода дар дигар соҳаҳо барои истеҳсоли чархҳои суфтакунандаи корунд.
Дар асоси корундҳои сафед, илова кардани тақрибан 0,25% оксиди неодими празеодим метавонад чархҳои суфтакунандаи корундҳои заминии нодирро созад ва кори суфтакунии онҳоро хеле беҳтар кунад. Суръати суфтакуниро аз 30 то 100 фоиз зиёд кунед ва мухлати хизматро ду баробар зиёд кунед. Оксиди празеодим барои баъзе маводҳо хосиятҳои хуби сайқалдиҳӣ дорад, аз ин рӯ онро метавон ҳамчун маводи сайқалдиҳанда барои амалиёти сайқалдиҳӣ истифода бурд. Он тақрибан 7,5% оксиди празеодимро дар хокаи сайқалдиҳандаи серий дорад ва асосан барои сайқал додани айнакҳои оптикӣ, маҳсулоти металлӣ, шишаи ҳамвор ва найҳои телевизион истифода мешавад. Таъсири сайқалдиҳӣ хуб аст ва ҳаҷми татбиқ калон аст, ки дар айни замон хокаи асосии сайқалдиҳанда дар Чин шудааст. Илова бар ин, истифодаи катализаторҳои крекинги нафт метавонад фаъолияти каталитикиро беҳтар созад ва онро ҳамчун иловаҳо барои пӯлодсозӣ, тоза кардани пӯлоди гудохта ва ғайра истифода бурдан мумкин аст. Хулоса, истифодаи оксиди празеодим пайваста васеъ мешавад ва бештар дар ҳолати омехта истифода мешавад. як шакли ягонаи оксиди празеодим. Тахмин меравад, ки ин тамоюл дар оянда низ идома хоҳад ёфт.
Вақти интишор: 26 май-2023