جادوئی نایاب زمین کا مرکب: پراسیوڈیمیم آکسائیڈ

پراسیوڈیمیم آکسائیڈ،سالماتی فارمولاPr6O11سالماتی وزن 1021.44۔

یہ گلاس، دھات کاری، اور فلوروسینٹ پاؤڈر کے لئے ایک اضافی کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے. Praseodymium آکسائیڈ روشنی میں اہم مصنوعات میں سے ایک ہے۔نایاب زمین کی مصنوعات.

اپنی منفرد طبعی اور کیمیائی خصوصیات کی وجہ سے، یہ بڑے پیمانے پر سیرامکس، شیشے، نایاب زمین کے مستقل میگنےٹ، نایاب ارتھ کریکنگ کیٹیلسٹ، نایاب ارتھ پالش کرنے والے پاؤڈر، پیسنے والے مواد اور اضافی چیزوں جیسے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے۔

1990 کی دہائی کے بعد سے، پراسیوڈیمیم آکسائیڈ کے لیے چین کی پیداواری ٹیکنالوجی اور آلات میں تیزی سے مصنوعات اور پیداوار میں اضافے کے ساتھ نمایاں بہتری اور بہتری آئی ہے۔ یہ نہ صرف گھریلو درخواست کے حجم اور مارکیٹ کی ضروریات کو پورا کرسکتا ہے، بلکہ برآمدات کی بھی کافی مقدار موجود ہے۔ لہذا، چین کی موجودہ پیداواری ٹیکنالوجی، پراسیوڈیمیم آکسائیڈ کی مصنوعات اور پیداوار کے ساتھ ساتھ ملکی اور غیر ملکی منڈیوں میں سپلائی کی طلب، دنیا کی اسی صنعت میں سرفہرست ہیں۔

پراپرٹیز

سیاہ پاؤڈر، کثافت 6.88 گرام/سینٹی میٹر، پگھلنے کا نقطہ 2042 ℃، نقطہ ابلتا 3760 ℃۔ پانی میں اگھلنشیل، تیزاب میں گھلنشیل اور معمولی نمکیات بنانے کے لیے۔ اچھی چالکتا.

 
ترکیب

1. کیمیائی علیحدگی کا طریقہ۔ اس میں فریکشنل کرسٹلائزیشن کا طریقہ، فریکشنل ورن کا طریقہ اور آکسیکرن طریقہ شامل ہے۔ سابقہ ​​کو نایاب زمین کے نائٹریٹ کے کرسٹل حل پذیری میں فرق کی بنیاد پر الگ کیا گیا ہے۔ علیحدگی نایاب زمین سلفیٹ پیچیدہ نمکیات کی مختلف ورن کے حجم کی مصنوعات پر مبنی ہے۔ مؤخر الذکر کو trivalent Pr3+ سے tetravalent Pr4+ کے آکسیکرن کی بنیاد پر الگ کیا جاتا ہے۔ ان تینوں طریقوں کو صنعتی پیداوار میں ان کی کم نادر زمین کی بحالی کی شرح، پیچیدہ عمل، مشکل آپریشنز، کم پیداوار، اور زیادہ لاگت کی وجہ سے لاگو نہیں کیا گیا ہے۔

2. علیحدگی کا طریقہ۔ پیچیدگی نکالنے کی علیحدگی کا طریقہ اور saponification P-507 نکالنے کا طریقہ بھی شامل ہے۔ سابقہ ​​پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم افزودگی کے نائٹرک ایسڈ سسٹم سے پراسیوڈیمیم کو نکالنے اور الگ کرنے کے لیے پیچیدہ اخراج DYPA اور N-263 ایکسٹراٹینٹس کا استعمال کرتا ہے، جس کے نتیجے میں Pr6O11 99% پیداوار 98% ہوتی ہے۔ تاہم، پیچیدہ عمل، پیچیدہ ایجنٹوں کی زیادہ کھپت، اور اعلی مصنوعات کی لاگت کی وجہ سے، اسے صنعتی پیداوار میں استعمال نہیں کیا گیا ہے۔ مؤخر الذکر دو میں P-507 کے ساتھ praseodymium کا اچھا نکالنا اور الگ کرنا ہے، یہ دونوں صنعتی پیداوار میں لاگو ہوتے ہیں۔ تاہم، پراسیوڈیمیم کے P-507 نکالنے کی اعلی کارکردگی اور P-204 کے زیادہ نقصان کی شرح کی وجہ سے، P-507 نکالنے اور الگ کرنے کا طریقہ فی الحال صنعتی پیداوار میں عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔

3. آئن ایکسچینج کا طریقہ اپنے طویل عمل، پریشان کن آپریشن، اور کم پیداوار کی وجہ سے پیداوار میں شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے، لیکن مصنوعات کی پاکیزگی Pr6O11 ≥ 99 5%، پیداوار ≥ 85%، اور سامان کی فی یونٹ پیداوار نسبتاً کم ہے۔

1) آئن ایکسچینج کا طریقہ استعمال کرتے ہوئے پراسیوڈیمیم آکسائیڈ مصنوعات کی پیداوار: خام مال کے طور پر پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم افزودہ مرکبات (Pr, Nd) 2Cl3 کا استعمال۔ اسے فیڈ سلوشن (Pr, Nd) Cl3 میں تیار کیا جاتا ہے اور سیر شدہ نایاب زمینوں کو جذب کرنے کے لیے جذب کرنے والے کالم میں لوڈ کیا جاتا ہے۔ جب آنے والے فیڈ سلوشن کا ارتکاز باہر کے بہاؤ کے ارتکاز کے برابر ہوتا ہے، تو نادر زمینوں کا جذب مکمل ہو جاتا ہے اور اگلے عمل کے استعمال کا انتظار کیا جاتا ہے۔ کالم کو cationic رال میں لوڈ کرنے کے بعد، CuSO4-H2SO4 محلول کالم میں بہنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ استعمال کے لیے Cu H+ rare Earth separation کالم تیار کیا جا سکے۔ ایک ادسورپشن کالم اور تین علیحدگی والے کالموں کو سیریز میں جوڑنے کے بعد، EDT A (0 015M) فلو ان کا استعمال کریں جو پہلے ادسورپشن کالم کے انلیٹ سے خارج ہوتا ہے (لیچنگ ریٹ 1 2cm/min）)۔ جب نیوڈیمیم پہلی بار باہر نکلتا ہے لیچنگ علیحدگی کے دوران تیسرا علیحدگی کا کالم، اسے وصول کنندہ کے ذریعہ جمع کیا جاسکتا ہے۔ Nd2O3 بائی پروڈکٹ کو حاصل کرنے کے لیے کیمیاوی علاج کیا جاتا ہے، علیحدگی کے کالم کے آؤٹ لیٹ پر خالص PrCl3 محلول جمع کیا جاتا ہے اور Pr6O11 پروڈکٹ تیار کرنے کے لیے کیمیاوی علاج کیا جاتا ہے: خام مال → تیاری فیڈ سلوشن کا → ادسورپشن کالم پر نایاب زمین کا جذب → علیحدگی کا کنکشن کالم → لیچنگ علیحدگی → خالص پراسیوڈیمیم محلول کا مجموعہ → آکسالک ایسڈ کی بارش → پتہ لگانے → پیکیجنگ۔

2) P-204 نکالنے کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے پراسیوڈیمیم آکسائیڈ مصنوعات کی پیداوار: خام مال کے طور پر لینتھنم سیریم پراسیوڈیمیم کلورائد (La, Ce, Pr) Cl3 کا استعمال۔ خام مال کو ایک مائع میں مکس کریں، P-204 کو سیپونائف کریں، اور مٹی کا تیل ڈال کر نکالنے والا محلول بنائیں۔ مخلوط وضاحتی ایکسٹرکشن ٹینک میں نکالے گئے پراسیوڈیمیم سے فیڈ مائع کو الگ کریں۔ پھر نامیاتی مرحلے میں نجاست کو دھوئیں، اور خالص PrCl3 محلول حاصل کرنے کے لیے پراسیوڈیمیم نکالنے کے لیے HCl کا استعمال کریں۔ پراسیوڈیمیم آکسائیڈ پروڈکٹ حاصل کرنے کے لیے آکسالک ایسڈ، کیلسین اور پیکج کے ساتھ تیزابیت کریں۔ اہم عمل مندرجہ ذیل ہے: خام مال → فیڈ سلوشن کی تیاری → پراسیوڈیمیم کا P-204 نکالنا → واشنگ → پراسیوڈیمیم کے نیچے ایسڈ سٹریپنگ → خالص PrCl3 محلول → آکسالک ایسڈ ورن → کیلکینیشن → ٹیسٹنگ → پیکیجنگ (پراسیوڈیمیمیم)۔

3) P507 نکالنے کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے پراسیوڈیمیم آکسائیڈ مصنوعات کی پیداوار: خام مال کے طور پر جنوبی آئنک نایاب ارتھ کنسنٹریٹ (REO ≥ 45%، praseodymium oxide ≥ %75) سے حاصل کردہ cerium praseodymium chloride (Ce, Pr) Cl3 کا استعمال۔ ایکسٹرکشن ٹینک میں تیار شدہ فیڈ سلوشن اور P507 ایکسٹریکٹنٹ کے ساتھ پراسیوڈیمیم نکالنے کے بعد، نامیاتی مرحلے میں موجود نجاستوں کو HCl سے دھویا جاتا ہے۔ آخر میں، خالص PrCl3 حل حاصل کرنے کے لیے پراسیوڈیمیم کو HCl کے ساتھ واپس نکالا جاتا ہے۔ آکسالک ایسڈ کے ساتھ پراسیوڈیمیم کی بارش، کیلسنیشن، اور پیکیجنگ سے پراسیوڈیمیم آکسائیڈ مصنوعات حاصل ہوتی ہیں۔ اہم عمل مندرجہ ذیل ہے: خام مال → فیڈ سلوشن کی تیاری → P-507 کے ساتھ پراسیوڈیمیم کا اخراج → ناپاکی کی دھلائی → پراسیوڈیمیم کا الٹا نکالنا → خالص PrCl3 محلول → آکسالک ایسڈ کی بارش

4) P507 نکالنے کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے پراسیوڈیمیم آکسائیڈ مصنوعات کی پیداوار: سیچوان نایاب ارتھ کنسنٹریٹ کی پروسیسنگ سے حاصل کردہ لینتھینم پراسیوڈیمیم کلورائد (Cl, Pr) Cl3 کو خام مال کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے (REO ≥ 45%، praseodymium oxide) اور %50. فیڈ مائع میں تیار. اس کے بعد Praseodymium کو ایک نکالنے والے ٹینک میں saponified P507 ایکسٹرکشن ایجنٹ کے ساتھ نکالا جاتا ہے، اور HCl کی دھلائی کے ذریعے نامیاتی مرحلے میں موجود نجاست کو دور کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد، خالص PrCl3 حل حاصل کرنے کے لیے HCl کو پراسیوڈیمیم کے الٹ نکالنے کے لیے استعمال کیا گیا۔ پراسیوڈیمیم آکسائیڈ مصنوعات آکسالک ایسڈ، کیلسننگ اور پیکیجنگ کے ساتھ پراسیوڈیمیم کو تیز کرکے حاصل کی جاتی ہیں۔ اہم عمل یہ ہے: خام مال → اجزاء کا حل → پراسیوڈیمیم کا P-507 نکالنا → نجاست کی دھلائی → پراسیوڈیمیم کا معکوس نکالنا → خالص PrCl3 حل → آکسالک ایسڈ ورن → کیلسنیشن → ٹیسٹنگ → پیکیجنگ (پراسیوڈیمیمیم)۔

اس وقت چین میں پراسیوڈیمیم آکسائیڈ کی مصنوعات تیار کرنے کے لیے اہم پراسیس ٹیکنالوجی ہائیڈروکلورک ایسڈ سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے P507 نکالنے کا طریقہ ہے، جو مختلف انفرادی نادر زمین کے آکسائیڈز کی صنعتی پیداوار میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے اور اسی میں ایک جدید پیداواری عمل کی ٹیکنالوجی بن چکی ہے۔ صنعت دنیا بھر میں، سب سے اوپر کے درمیان درجہ بندی.

درخواست

1. نادر زمین کے شیشے میں درخواست

شیشے کے مختلف اجزاء میں نایاب ارتھ آکسائیڈز کو شامل کرنے کے بعد، نایاب زمین کے شیشوں کے مختلف رنگ بنائے جا سکتے ہیں، جیسے کہ سبز گلاس، لیزر گلاس، میگنیٹو آپٹیکل، اور فائبر آپٹک گلاس، اور ان کی ایپلی کیشنز روز بروز پھیل رہی ہیں۔ شیشے میں پراسیوڈیمیم آکسائیڈ شامل کرنے کے بعد، ایک سبز رنگ کا شیشہ بنایا جا سکتا ہے، جس میں اعلیٰ معیار کی فنکارانہ قدر ہوتی ہے اور یہ جواہرات کی نقل بھی کر سکتا ہے۔ اس قسم کا شیشہ عام سورج کی روشنی کے سامنے آنے پر سبز نظر آتا ہے، جب کہ موم بتی کی روشنی میں یہ تقریباً بے رنگ ہوتا ہے۔ لہذا، اس کا استعمال پرکشش رنگوں اور دلکش خصوصیات کے ساتھ جعلی جواہرات اور قیمتی سجاوٹ کے لیے کیا جا سکتا ہے۔

2. نادر زمین سیرامکس میں درخواست

نایاب زمین کے آکسائڈز کو سیرامکس میں اضافی کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ بہتر کارکردگی کے ساتھ بہت سے نایاب زمینی سیرامکس بنایا جا سکے۔ ان میں نایاب زمین کے فائن سیرامکس نمائندہ ہیں۔ یہ انتہائی منتخب خام مال کا استعمال کرتا ہے اور آسانی سے کنٹرول کرنے کے عمل اور پروسیسنگ تکنیکوں کو اپناتا ہے، جو سیرامکس کی ساخت کو درست طریقے سے کنٹرول کر سکتا ہے۔ اسے دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: فنکشنل سیرامکس اور ہائی ٹمپریچر سٹرکچرل سیرامکس۔ نایاب ارتھ آکسائیڈز کو شامل کرنے کے بعد، وہ مختلف ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے سیرامکس کی سنٹرنگ، کثافت، مائیکرو اسٹرکچر اور فیز کمپوزیشن کو بہتر بنا سکتے ہیں۔ رنگین کے طور پر پراسیوڈیمیم آکسائیڈ سے بنی سیرامک ​​گلیز بھٹے کے اندر کے ماحول سے متاثر نہیں ہوتی، اس کی رنگین ظاہری شکل مستحکم ہوتی ہے، چمکدار چمکدار سطح ہوتی ہے، جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کو بہتر بنا سکتی ہے، سیرامکس کے تھرمل استحکام اور معیار کو بہتر بنا سکتی ہے، رنگوں کی قسم میں اضافہ، اور اخراجات کو کم کریں. سیرامک ​​پگمنٹس اور گلیزز میں پراسیوڈیمیم آکسائیڈ شامل کرنے کے بعد نایاب ارتھ پراسیوڈیمیم پیلا، پراسیوڈیمیم گرین، انڈرگلیز ریڈ پگمنٹ اور سفید گھوسٹ گلیز، ہاتھی دانت کا پیلا گلیز، ایپل گرین چینی مٹی کے برتن وغیرہ تیار کیے جا سکتے ہیں۔ اس قسم کے فنکارانہ چینی مٹی کے برتن کی کارکردگی زیادہ ہے اور اچھی طرح سے برآمد کیا جاتا ہے، جو بیرون ملک مقبول ہے۔ متعلقہ اعدادوشمار کے مطابق، سیرامکس میں پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم کا عالمی استعمال ایک ہزار ٹن سے زیادہ ہے، اور یہ پراسیوڈیمیم آکسائیڈ کا ایک بڑا صارف بھی ہے۔ امید ہے کہ مستقبل میں مزید ترقی ہوگی۔

3. نادر زمین مستقل میگنےٹ میں درخواست

(Pr, Sm) Co5 کی زیادہ سے زیادہ مقناطیسی توانائی کی پیداوار (BH) مستقل مقناطیس m=27MG θ e (216K J/m3) ۔ اور PrFeB کا (BH) m 40MG θ E (320K J/m3) ہے۔ لہذا، Pr تیار شدہ مستقل میگنےٹ کا استعمال صنعتی اور سول دونوں صنعتوں میں اب بھی ممکنہ ایپلی کیشنز رکھتا ہے۔

4. کورنڈم پیسنے والے پہیوں کی تیاری کے لیے دوسرے شعبوں میں درخواست۔

سفید کورنڈم کی بنیاد پر، تقریباً 0.25% پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم آکسائیڈ شامل کرنے سے نایاب ارتھ کورنڈم پیسنے والے پہیے بن سکتے ہیں، جو ان کی پیسنے کی کارکردگی کو بہت بہتر بنا سکتے ہیں۔ پیسنے کی شرح میں 30% سے 100% تک اضافہ کریں، اور سروس کی زندگی کو دوگنا کریں۔ پراسیوڈیمیم آکسائیڈ میں بعض مواد کے لیے اچھی پالش کرنے کی خصوصیات ہیں، لہذا اسے پالش کرنے کے کاموں کے لیے پالش کرنے والے مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس میں سیریم پر مبنی پالش پاؤڈر میں تقریباً 7.5% پراسیوڈیمیم آکسائیڈ ہوتا ہے اور یہ بنیادی طور پر آپٹیکل شیشے، دھاتی مصنوعات، فلیٹ شیشے اور ٹیلی ویژن ٹیوبوں کو پالش کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ پالش کرنے کا اثر اچھا ہے اور ایپلی کیشن کا حجم بڑا ہے، جو اس وقت چین میں پالش کرنے والا اہم پاؤڈر بن چکا ہے۔ مزید برآں، پیٹرولیم کریکنگ کیٹیلیسٹ کا استعمال اتپریرک سرگرمی کو بہتر بنا سکتا ہے، اور اسے اسٹیل بنانے، پگھلے ہوئے اسٹیل وغیرہ کو صاف کرنے کے لیے بطور اضافی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مختصر یہ کہ پراسیوڈیمیم آکسائیڈ کا اطلاق مسلسل پھیل رہا ہے، اس کے علاوہ مخلوط حالت میں زیادہ استعمال کیا جا رہا ہے۔ پراسیوڈیمیم آکسائیڈ کی ایک شکل۔ اندازہ ہے کہ یہ رجحان مستقبل میں بھی جاری رہے گا۔