Praseodimiy oksidi,molekulyar formulaPr6O11, molekulyar og'irligi 1021,44.
U shisha, metallurgiya va floresan kukun uchun qo'shimcha sifatida ishlatilishi mumkin. Praseodimiyum oksidi yorug'likdagi muhim mahsulotlardan biridirnoyob tuproq mahsulotlari.
Noyob jismoniy va kimyoviy xossalari tufayli u keramika, shisha, noyob tuproqli doimiy magnitlar, noyob tuproqli krekinka katalizatorlari, noyob tuproqli polishing kukunlari, silliqlash materiallari va qo'shimchalar kabi sohalarda istiqbolli istiqbolga ega.
1990-yillardan boshlab, Xitoyning praseodimiyum oksidi uchun ishlab chiqarish texnologiyasi va uskunalari mahsulot va ishlab chiqarishning tez o'sishi bilan sezilarli yaxshilanishlar va yaxshilanishlarni amalga oshirdi. U nafaqat mahalliy dastur hajmi va bozor talablariga javob bera oladi, balki eksportning katta miqdori ham mavjud. Shu sababli, Xitoyning hozirgi ishlab chiqarish texnologiyasi, mahsulotlari va praseodimium oksidi ishlab chiqarish, shuningdek, ichki va tashqi bozorlarga etkazib berish talabi dunyodagi bir xil sanoatda birinchi o'rinda turadi.
Xususiyatlari
Qora kukun, zichligi 6,88 g/sm3, erish nuqtasi 2042 ℃, qaynash nuqtasi 3760 ℃. Suvda erimaydi, kislotalarda eriydi va uch valentli tuzlar hosil qiladi. Yaxshi o'tkazuvchanlik.
Sintez
1. Kimyoviy ajratish usuli. U fraksiyonel kristallanish usuli, fraksiyonel cho'ktirish usuli va oksidlanish usulini o'z ichiga oladi. Birinchisi noyob tuproq nitratlarining kristalli eruvchanligidagi farq asosida ajratiladi. Ajratish noyob tuproq sulfat kompleks tuzlarining turli xil yog'ingarchilik hajmiga asoslangan. Ikkinchisi uch valentli Pr3+ ning to'rt valentli Pr4+ oksidlanishi asosida ajratiladi. Bu uch usul nodir tuproqni olish darajasi pastligi, murakkab jarayonlar, murakkab operatsiyalar, ishlab chiqarishning pastligi va yuqori xarajatlari tufayli sanoat ishlab chiqarishida qo'llanilmagan.
2. Ajratish usuli. Kompleksni ekstraktsiyani ajratish usuli va sovunlanish P-507 ekstraktsiyasini ajratish usulini o'z ichiga oladi. Birinchisi, praseodimiyum neodimiy boyitishning nitrat kislota tizimidan praseodimiyumni ajratib olish va ajratish uchun murakkab ekstruziya DYPA va N-263 ekstraktorlaridan foydalanadi, natijada Pr6O11 99% hosildorligi 98% ni tashkil qiladi. Biroq, murakkab jarayon, kompleks hosil qiluvchi moddalarning ko'p sarflanishi va mahsulot tannarxining yuqoriligi sababli u sanoat ishlab chiqarishida qo'llanilmadi. Oxirgi ikkitasi P-507 bilan praseodimiyni yaxshi ajratib olish va ajratishga ega, ularning ikkalasi ham sanoat ishlab chiqarishida qo'llaniladi. Biroq, praseodimiyumning P-507 ekstraktsiyasining yuqori samaradorligi va P-204 ning yuqori yo'qotish darajasi tufayli, hozirgi vaqtda sanoat ishlab chiqarishida P-507 ekstraktsiya va ajratish usuli keng tarqalgan.
3. Ion almashinuvi usuli uzoq jarayon, mashaqqatli ishlashi va past rentabellik tufayli ishlab chiqarishda kamdan-kam qo'llaniladi, lekin mahsulotning tozaligi Pr6O11 ≥ 99 5%, rentabellik ≥ 85% va uskunaning bir birligi uchun ishlab chiqarish nisbatan past.
1) Ion almashinish usuli yordamida praseodim oksidi mahsulotlarini ishlab chiqarish: xom ashyo sifatida praseodimiyum neodimiy boyitilgan birikmalar (Pr, Nd) 2Cl3 dan foydalanish. U ozuqa eritmasiga (Pr, Nd) Cl3 tayyorlanadi va to'yingan noyob erlarni adsorbsiyalash uchun adsorbsion ustunga yuklanadi. Kiruvchi ozuqa eritmasining konsentratsiyasi chiqish konsentratsiyasi bilan bir xil bo'lganda, noyob erlarning adsorbsiyasi tugallanadi va keyingi jarayonni qo'llashni kutadi. Ustunni katyonik qatronga yuklagandan so'ng CuSO4-H2SO4 eritmasi Cu H + nodir tuproqni ajratish ustunini ishlatish uchun tayyorlash uchun ustunga oqib o'tadi. Bitta adsorbsion ustunni va uchta ajratish ustunini ketma-ket ulagandan so'ng, EDT A (0 015M) dan foydalaning, birinchi adsorbsion ustunning kirish qismidan elutsiyani ajratish uchun oqadi (yog'lash tezligi 1 2 sm/min）) Neodimiy birinchi marta chiqish joyidan oqib chiqqach. yuvish bilan ajratish paytida uchinchi ajratish ustuni, uni qabul qiluvchi tomonidan yig'ish va Nd2O3 yon mahsulotini olish uchun kimyoviy ishlov berish mumkin, ajratish ustunidagi neodimiy ajratilgandan so'ng, ajratish ustunining chiqishida sof PrCl3 eritmasi yig'iladi va kimyoviy ishlov beriladi. Pr6O11 mahsulotini ishlab chiqarish uchun asosiy jarayon quyidagilardan iborat: xom ashyo → ozuqa eritmasini tayyorlash → adsorbsion kolonnada nodir tuproqning adsorbsiyasi → ajratish ustunining ulanishi → eritmani ajratish → sof praseodimiyum eritmasini yig'ish → oksalat kislotasi cho'kmasi → aniqlash → qadoqlash.
2) P-204 ekstraksiya usuli yordamida praseodimiyum oksidi mahsulotlarini ishlab chiqarish: xomashyo sifatida lantan seriy praseodimiyum xlorid (La, Ce, Pr) Cl3 dan foydalanish. Xom ashyoni suyuqlikka aralashtirib, P-204 ni sovunlashtiring va ekstraktor eritmasini tayyorlash uchun kerosin qo'shing. Ozuqa suyuqligini ekstraksiyalangan praseodimiydan aralash tiniqlash ekstraksiya idishida ajratib oling. Keyin organik fazadagi aralashmalarni yuving va sof PrCl3 eritmasini olish uchun praseodimiyni olish uchun HCl dan foydalaning. Prazeodim oksidi mahsulotini olish uchun oksalat kislotasi, kalsin va paket bilan cho'ktiring. Asosiy jarayon quyidagicha: xomashyo → ozuqa eritmasini tayyorlash → P-204 praseodimi ekstraksiyasi → yuvish → praseodimiyning pastki kislotali tozalanishi → sof PrCl3 eritmasi → oksalat kislotasining cho'kishi → kalsinatsiya → sinov → qadoqlash (praseodimiyum oksidi mahsulotlari).
3) P507 ekstraksiya usuli yordamida praseodimiyum oksidi mahsulotlarini ishlab chiqarish: Xom ashyo sifatida janubiy ionli nodir tuproq konsentratidan olingan seriy praseodimiyum xlorid (Ce, Pr) Cl3 dan foydalanish (REO ≥ 45%, praseodimiyum oksidi ≥ 75%). Ekstraksiya idishida tayyorlangan ozuqa eritmasi va P507 ekstraktori bilan praseodimiy ekstraktsiya qilingandan so'ng, organik fazadagi aralashmalar HCl bilan yuviladi. Nihoyat, sof PrCl3 eritmasini olish uchun praseodimiy HCl bilan qaytarib olinadi. Praseodimiyni oksalat kislotasi bilan cho'ktirish, kalsinlash va qadoqlash praseodim oksidi mahsulotlarini beradi. Asosiy jarayon quyidagicha: xomashyo → ozuqa eritmasini tayyorlash → P-507 bilan praseodimiy ekstraktsiyasi → nopoklikni yuvish → praseodimiyning teskari ekstraktsiyasi → sof PrCl3 eritmasi → oksalat kislotasining cho'kishi → kalsinatsiya → aniqlash → qadoqlash (praseodimiy mahsulotlar).
4) P507 ekstraksiya usulidan foydalangan holda praseodimiyum oksidi mahsulotlarini ishlab chiqarish: Sichuan noyob tuproq konsentratini qayta ishlashdan olingan lantan praseodimiyum xlorid (Cl, Pr) Cl3 xom ashyo sifatida ishlatiladi (REO ≥ 45%, praseodimiyum %) oksidi va u 80. ozuqa suyuqligiga tayyorlanadi. Keyin praseodimiy ekstraksiya idishida sovunlangan P507 ekstraksiya agenti bilan ekstraksiya qilinadi va organik fazadagi aralashmalar HCl yuvish orqali chiqariladi. Keyinchalik, HCl sof PrCl3 eritmasini olish uchun praseodimiyumning teskari ekstraktsiyasi uchun ishlatilgan. Praseodimiy oksidi mahsulotlari praseodimiyni oksalat kislotasi bilan cho'ktirish, kaltsiylash va qadoqlash orqali olinadi. Asosiy jarayon: xom ashyo → ingredient eritmasi → P-507 praseodimiy ekstraktsiyasi → nopoklikni yuvish → praseodimiyumning teskari ekstraktsiyasi → sof PrCl3 eritmasi → oksalat kislotasining cho'kishi → kalsinatsiya → sinov → qadoqlash (praseodimiyum oksidi mahsulotlari).
Hozirgi vaqtda Xitoyda praseodimiyum oksidi mahsulotlarini ishlab chiqarishning asosiy texnologik texnologiyasi turli xil noyob tuproq oksidlarini sanoat ishlab chiqarishda keng qo'llaniladigan va bir xilda ilg'or ishlab chiqarish jarayoni texnologiyasiga aylangan xlorid kislota tizimidan foydalangan holda P507 ekstraktsiya usuli hisoblanadi. butun dunyo bo'ylab sanoat, birinchi o'rinda turadi.
Ilova
1. Noyob tuproqli shishada qo'llanilishi
Shishaning turli qismlariga noyob tuproq oksidlarini qo'shgandan so'ng, yashil shisha, lazerli shisha, magneto-optik va optik tolali shisha kabi noyob tuproqli ko'zoynaklarning turli xil ranglarini yasash mumkin va ularning qo'llanilishi kundan-kunga kengayib bormoqda. Stakanga praseodimiyum oksidi qo'shgandan so'ng, yuqori sifatli badiiy qiymatga ega bo'lgan va qimmatbaho toshlarni taqlid qilishi mumkin bo'lgan yashil rangli shisha yasalishi mumkin. Ushbu turdagi shisha oddiy quyosh nuri ta'sirida yashil ko'rinadi, sham yorug'ida deyarli rangsiz bo'ladi. Shuning uchun u jozibali ranglar va yoqimli fazilatlarga ega bo'lgan soxta toshlar va qimmatbaho bezaklarni yasash uchun ishlatilishi mumkin.
2. Noyob tuproqli keramikada qo'llanilishi
Noyob tuproq oksidlari ko'plab noyob tuproqli keramikalarni yaxshiroq ishlash uchun keramikada qo'shimchalar sifatida ishlatilishi mumkin. Ularning orasida noyob tuproqli nozik keramika vakillik qiladi. U yuqori darajada tanlangan xom ashyolardan foydalanadi va keramika tarkibini aniq nazorat qila oladigan jarayonlar va ishlov berish usullarini nazorat qilish oson. Uni ikki turga bo'lish mumkin: funktsional keramika va yuqori haroratli strukturali keramika. Noyob tuproq oksidlarini qo'shgandan so'ng, ular turli xil ilovalar talablarini qondirish uchun keramikaning sinterlanishi, zichligi, mikro tuzilishi va fazaviy tarkibini yaxshilashi mumkin. Rang beruvchi sifatida praseodimiyum oksididan tayyorlangan keramik sir o'choq ichidagi atmosferaga ta'sir qilmaydi, barqaror rangli ko'rinishga ega, yorqin sir yuzasiga ega, fizik va kimyoviy xususiyatlarni yaxshilaydi, keramikaning termal barqarorligi va sifatini yaxshilaydi, ranglarning xilma-xilligini oshiradi, va xarajatlarni kamaytirish. Seramika pigmentlari va sirlariga praseodimiyum oksidi qo'shilgandan so'ng, noyob tuproqli praseodimiyum sariq, praseodimiyum yashil, sirlangan qizil pigmentlar va oq sharpali sir, fil suyagi sariq sir, olma yashil chinni va boshqalarni ishlab chiqarish mumkin. Ushbu turdagi badiiy chinni yuqori samaradorlikka ega va xorijda mashhur bo'lgan yaxshi eksport qilinadi. Tegishli statistik ma'lumotlarga ko'ra, seramikada praseodimiyum neodimiyning global qo'llanilishi ming tonnadan ortiqni tashkil etadi va u ham praseodimiyum oksidining asosiy foydalanuvchisidir. Kelajakda yanada katta rivojlanish bo'lishi kutilmoqda.
3. Noyob tuproqli doimiy magnitlarda qo'llanilishi
(Pr, Sm) Co5 doimiy magnitining maksimal magnit energiya mahsuloti (BH) m=27MG th e (216K J/m3)。 Va PrFeB ning (BH) m 40MG th E (320K J/m3) ga teng. Shu sababli, Pr ishlab chiqarilgan doimiy magnitlardan foydalanish hali ham sanoat, ham fuqarolik sanoatida potentsial ilovalarga ega.
4. Korund silliqlash g'ildiraklarini ishlab chiqarish uchun boshqa sohalarda qo'llash.
Oq korund asosida, taxminan 0,25% praseodimiyum neodim oksidi qo'shilishi noyob tuproqli korund silliqlash g'ildiraklarini yaratishi mumkin, bu ularning silliqlash ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshilaydi. Silliqlash tezligini 30% dan 100% gacha oshiring va xizmat muddatini ikki baravar oshiring. Praseodimiyum oksidi ma'lum materiallar uchun yaxshi abraziv xususiyatlarga ega, shuning uchun u polishing operatsiyalari uchun polishing materiali sifatida ishlatilishi mumkin. U serium asosidagi polishing kukunida taxminan 7,5% praseodimiyum oksidini o'z ichiga oladi va asosan optik ko'zoynaklar, metall buyumlar, tekis shisha va televizor naychalarini parlatish uchun ishlatiladi. Polishing effekti yaxshi va dastur hajmi katta, bu hozirgi vaqtda Xitoyda asosiy abraziv kukunga aylandi. Bundan tashqari, neftni kreking katalizatorlarini qo'llash katalitik faollikni yaxshilashi mumkin va po'lat ishlab chiqarish, eritilgan po'latni tozalash va hokazolar uchun qo'shimchalar sifatida ishlatilishi mumkin. Qisqasi, praseodimiyum oksidi qo'llanilishi doimiy ravishda kengayib bormoqda, bundan tashqari aralash holatda ko'proq foydalaniladi. praseodimiyum oksidining yagona shakli. Bu tendentsiya kelgusida ham davom etishi taxmin qilinmoqda.
Xabar vaqti: 26-may 2023-yil