Praseodymium oxide,molekular na formulaPr6O11, molekular na timbang 1021.44.
Maaari itong magamit sa salamin, metalurhiya, at bilang isang additive para sa fluorescent powder. Ang praseodymium oxide ay isa sa mga mahahalagang produkto sa liwanagmga produktong rare earth.
Dahil sa kakaibang pisikal at kemikal na katangian nito, malawak itong ginagamit sa mga larangan tulad ng mga ceramics, salamin, rare earth permanent magnets, rare earth cracking catalysts, rare earth polishing powders, grinding materials, at additives, na may magagandang prospect.
Mula noong 1990s, ang teknolohiya ng produksyon at kagamitan ng China para sa praseodymium oxide ay gumawa ng mga makabuluhang pagpapabuti at pagpapahusay, na may mabilis na paglaki ng produkto at output. Hindi lamang nito matutugunan ang dami ng aplikasyon sa domestic at mga kinakailangan sa merkado, ngunit mayroon ding malaking halaga ng pag-export. Samakatuwid, ang kasalukuyang teknolohiya ng produksyon ng China, mga produkto at output ng praseodymium oxide, gayundin ang pangangailangan para sa supply sa mga domestic at dayuhang merkado, ay kabilang sa mga nangungunang sa parehong industriya sa mundo.
Mga Katangian
Itim na pulbos, density 6.88g/cm3, punto ng pagkatunaw 2042 ℃, punto ng kumukulo 3760 ℃. Hindi matutunaw sa tubig, natutunaw sa mga acid upang bumuo ng mga trivalent na asing-gamot. Magandang conductivity.
Synthesis
1. Paraan ng paghihiwalay ng kemikal. Kabilang dito ang fractional crystallization method, fractional precipitation method at oxidation method. Ang una ay pinaghihiwalay batay sa pagkakaiba sa crystal solubility ng rare earth nitrates. Ang paghihiwalay ay batay sa iba't ibang mga produkto ng dami ng ulan ng mga rare earth sulfate complex salts. Ang huli ay pinaghihiwalay batay sa oksihenasyon ng trivalent Pr3+sa tetravalent Pr4+. Ang tatlong pamamaraang ito ay hindi nailapat sa industriyal na produksyon dahil sa kanilang mababang rate ng pagbawi ng bihirang lupa, kumplikadong proseso, mahirap na operasyon, mababang output, at mataas na gastos.
2. Paraan ng paghihiwalay. Kasama ang complexation extraction separation method at saponification P-507 extraction separation method. Ang una ay gumagamit ng kumplikadong extrusion na DYPA at N-263 extractants upang i-extract at ihiwalay ang praseodymium mula sa nitric acid system ng praseodymium neodymium enrichment, na nagreresulta sa Pr6O11 99% yield na 98%. Gayunpaman, dahil sa kumplikadong proseso, mataas na pagkonsumo ng mga kumplikadong ahente, at mataas na gastos sa produkto, hindi ito nagamit sa pang-industriyang produksyon. Ang huling dalawa ay may mahusay na pagkuha at paghihiwalay ng praseodymium na may P-507, na parehong inilapat sa pang-industriyang produksyon. Gayunpaman, dahil sa mataas na kahusayan ng P-507 extraction ng praseodymium at ang mataas na loss rate ng P-204, ang P-507 extraction at separation method ay kasalukuyang karaniwang ginagamit sa industriyal na produksyon.
3. Ang paraan ng pagpapalitan ng ion ay bihirang ginagamit sa produksyon dahil sa mahabang proseso nito, mahirap na operasyon, at mababang ani, ngunit ang kadalisayan ng produkto Pr6O11 ≥ 99 5%, ani ≥ 85%, at ang output sa bawat yunit ng kagamitan ay medyo mababa.
1) Paggawa ng mga produktong praseodymium oxide gamit ang ion exchange method: gamit ang praseodymium neodymium enriched compounds (Pr, Nd) 2Cl3 bilang hilaw na materyales. Ito ay inihanda sa isang feed solution (Pr, Nd) Cl3 at ni-load sa isang adsorption column upang ma-adsorb ang saturated rare earth. Kapag ang konsentrasyon ng papasok na solusyon sa feed ay kapareho ng konsentrasyon ng pag-agos, ang adsorption ng mga bihirang lupa ay nakumpleto at naghihintay para sa susunod na proseso upang magamit. Pagkatapos i-load ang column sa cationic resin, ang CuSO4-H2SO4 solution ay ginagamit para dumaloy sa column upang maghanda ng Cu H+rare earth separation column para magamit. Pagkatapos ikonekta ang isang adsorption column at tatlong separation column sa serye, gamitin ang EDT A (0 015M) Flows in mula sa inlet ng unang adsorption column para sa elution separation (leaching rate 1 2cm/min）。 Kapag ang neodymium ay unang dumaloy sa labasan ng ang ikatlong separation column sa panahon ng leaching separation, maaari itong kolektahin ng isang receiver at chemically treated upang makakuha ng Nd2O3 byproduct. Matapos ihiwalay ang neodymium sa separation column, ang purong PrCl3 na solusyon ay kinokolekta sa labasan ng separation column at sumasailalim sa chemical treatment upang makagawa ng Pr6O11 na produkto Ang pangunahing proseso ay ang mga sumusunod: hilaw na materyales → paghahanda ng feed solution → adsorption ng rare earth sa adsorption column → koneksyon ng separation column → leaching separation → collection ng purong praseodymium solution → oxalic acid precipitation → detection → packaging.
2) Paggawa ng mga produktong praseodymium oxide gamit ang P-204 extraction method: gamit ang lanthanum cerium praseodymium chloride (La, Ce, Pr) Cl3 bilang raw material. Paghaluin ang mga hilaw na materyales sa isang likido, i-saponify ang P-204, at magdagdag ng kerosene upang makagawa ng extractant solution. Ihiwalay ang feed liquid mula sa kinuhang praseodymium sa halo-halong clarification extraction tank. Pagkatapos ay hugasan ang mga impurities sa organic phase, at gamitin ang HCl upang kunin ang praseodymium upang makakuha ng purong PrCl3 na solusyon. Precipitate na may oxalic acid, calcine, at pakete upang makakuha ng praseodymium oxide na produkto. Ang pangunahing proseso ay ang mga sumusunod: hilaw na materyales → paghahanda ng feed solution → P-204 extraction ng praseodymium → washing → bottom acid stripping ng praseodymium → pure PrCl3 solution → oxalic acid precipitation → calcination → testing → packaging (praseodymium oxide products).
3) Produksyon ng mga produktong praseodymium oxide gamit ang P507 extraction method: Gamit ang cerium praseodymium chloride (Ce, Pr) Cl3 na nakuha mula sa southern ionic rare earth concentrate bilang raw material (REO ≥ 45%, praseodymium oxide ≥ 75%). Pagkatapos kunin ang praseodymium gamit ang inihandang feed solution at P507 extractant sa tangke ng pagkuha, ang mga dumi sa organic na bahagi ay hinuhugasan ng HCl. Sa wakas, ang praseodymium ay kinukuha pabalik kasama ng HCl upang makakuha ng purong PrCl3 na solusyon. Ang precipitation ng praseodymium na may oxalic acid, calcination, at packaging ay nagbubunga ng mga produktong praseodymium oxide. Ang pangunahing proseso ay ang mga sumusunod: hilaw na materyales → paghahanda ng feed solution → pagkuha ng praseodymium na may P-507 → impurity washing → reverse extraction ng praseodymium → pure PrCl3 solution → oxalic acid precipitation → calcination → detection → packaging (praseodymium oxide products).
4) Paggawa ng mga produktong praseodymium oxide gamit ang P507 extraction method: Ang lanthanum praseodymium chloride (Cl, Pr) Cl3 na nakuha mula sa pagproseso ng Sichuan rare earth concentrate ay ginagamit bilang raw material (REO ≥ 45%, praseodymium oxide 8.05%), at ito ay inihanda sa isang feed liquid. Ang praseodymium ay kinukuha ng may saponified P507 extraction agent sa isang extraction tank, at ang mga impurities sa organic phase ay inaalis sa pamamagitan ng HCl washing. Pagkatapos, ginamit ang HCl para sa reverse extraction ng praseodymium upang makakuha ng purong PrCl3 solution. Ang mga produkto ng praseodymium oxide ay nakukuha sa pamamagitan ng precipitating praseodymium na may oxalic acid, calcining, at packaging. Ang pangunahing proseso ay: hilaw na materyales → solusyon sa sahog → P-507 pagkuha ng praseodymium → impurity washing → reverse extraction ng praseodymium → purong PrCl3 solution → oxalic acid precipitation → calcination → testing → packaging (praseodymium oxide na mga produkto).
Sa kasalukuyan, ang pangunahing teknolohiya ng proseso para sa paggawa ng mga produktong praseodymium oxide sa China ay ang P507 na paraan ng pagkuha gamit ang hydrochloric acid system, na malawakang ginagamit sa pang-industriyang produksyon ng iba't ibang indibidwal na rare earth oxides at naging isang advanced na teknolohiya sa proseso ng produksyon sa parehong industriya sa buong mundo, na nagraranggo sa mga nangungunang.
Aplikasyon
1. Paglalapat sa rare earth glass
Pagkatapos magdagdag ng mga rare earth oxides sa iba't ibang bahagi ng salamin, maaaring gumawa ng iba't ibang kulay ng rare earth glasses, tulad ng berdeng salamin, laser glass, magneto optical, at fiber optic glass, at ang kanilang mga aplikasyon ay lumalawak araw-araw. Pagkatapos magdagdag ng praseodymium oxide sa baso, maaaring gumawa ng berdeng kulay na baso, na may mataas na kalidad na artistikong halaga at maaari ring gayahin ang mga gemstones. Ang ganitong uri ng salamin ay mukhang berde kapag nakalantad sa ordinaryong sikat ng araw, habang ito ay halos walang kulay sa ilalim ng liwanag ng kandila. Samakatuwid, maaari itong magamit upang gumawa ng mga pekeng gemstones at mahalagang mga dekorasyon, na may kaakit-akit na mga kulay at kaibig-ibig na mga katangian.
2. Application sa rare earth ceramics
Ang mga rare earth oxide ay maaaring gamitin bilang mga additives sa ceramics upang makagawa ng maraming rare earth ceramics na may mas mahusay na performance. Ang mga rare earth fine ceramics sa kanila ay kinatawan. Gumagamit ito ng mataas na napiling hilaw na materyales at gumagamit ng madaling kontrolin na mga proseso at mga diskarte sa pagproseso, na maaaring tumpak na makontrol ang komposisyon ng mga keramika. Maaari itong nahahati sa dalawang uri: functional ceramics at high-temperature structural ceramics. Pagkatapos magdagdag ng mga bihirang earth oxide, maaari nilang pagbutihin ang sintering, density, microstructure, at phase composition ng mga ceramics upang matugunan ang mga kinakailangan ng iba't ibang mga aplikasyon. Ang ceramic glaze na gawa sa praseodymium oxide bilang isang colorant ay hindi apektado ng atmospera sa loob ng hurno, ay may matatag na hitsura ng kulay, maliwanag na glaze surface, maaaring mapabuti ang pisikal at kemikal na mga katangian, mapabuti ang thermal stability at kalidad ng mga keramika, dagdagan ang iba't ibang mga kulay, at bawasan ang mga gastos. Pagkatapos magdagdag ng praseodymium oxide sa mga ceramic na pigment at glaze, maaaring makagawa ng rare earth praseodymium yellow, praseodymium green, underglaze red pigments at white ghost glaze, ivory yellow glaze, apple green porcelain, atbp. Ang ganitong uri ng artistikong porselana ay may mas mataas na kahusayan at mahusay na nai-export, na sikat sa ibang bansa. Ayon sa mga nauugnay na istatistika, ang pandaigdigang aplikasyon ng praseodymium neodymium sa mga keramika ay higit sa isang libong tonelada, at isa rin itong pangunahing gumagamit ng praseodymium oxide. Inaasahan na magkakaroon ng mas malaking pag-unlad sa hinaharap.
3. Application sa rare earth permanent magnets
Ang maximum na magnetic energy product (BH) ng (Pr, Sm) Co5 permanent magnet m=27MG θ e (216K J/m3)。 At ang (BH) m ng PrFeB ay 40MG θ E (320K J/m3). Samakatuwid, ang paggamit ng Pr na ginawa ng mga permanenteng magnet ay mayroon pa ring mga potensyal na aplikasyon sa parehong industriyal at sibil na industriya.
4. Aplikasyon sa iba pang larangan sa paggawa ng corundum grinding wheels.
Sa batayan ng puting corundum, ang pagdaragdag ng humigit-kumulang 0.25% praseodymium neodymium oxide ay maaaring gumawa ng mga rare earth corundum grinding wheels, na lubos na nagpapabuti sa kanilang pagganap sa paggiling. Taasan ang rate ng paggiling ng 30% hanggang 100%, at doblehin ang buhay ng serbisyo. Ang praseodymium oxide ay may magagandang katangian ng pag-polish para sa ilang partikular na materyales, kaya maaari itong magamit bilang isang polishing material para sa mga operasyon ng polishing. Naglalaman ito ng humigit-kumulang 7.5% praseodymium oxide sa cerium based polishing powder at pangunahing ginagamit para sa pag-polish ng optical glass, mga produktong metal, flat glass, at mga tubo sa telebisyon. Ang epekto ng buli ay mabuti at ang dami ng aplikasyon ay malaki, na naging pangunahing polishing powder sa China sa kasalukuyan. Bilang karagdagan, ang paggamit ng mga petroleum cracking catalysts ay maaaring mapabuti ang aktibidad ng catalytic, at maaaring magamit bilang mga additives para sa paggawa ng bakal, paglilinis ng tinunaw na bakal, atbp. Sa madaling salita, ang aplikasyon ng praseodymium oxide ay patuloy na lumalawak, na may higit na ginagamit sa isang halo-halong estado bukod sa isang solong anyo ng praseodymium oxide. Tinatayang magpapatuloy ang trend na ito sa hinaharap.
Oras ng post: Mayo-26-2023