prazeodijum oksid,molekularna formulaPr6O11, molekulska težina 1021,44.
Može se koristiti u staklu, metalurgiji i kao dodatak fluorescentnom prahu.Prazeodim oksid je jedan od važnih proizvoda u svjetluproizvodi retkih zemalja.
Zbog svojih jedinstvenih fizičkih i hemijskih svojstava, široko se koristi u oblastima kao što su keramika, staklo, trajni magneti retkih zemalja, katalizatori retkozemnog pucanja, praškovi za poliranje retkih zemalja, materijali za mlevenje i aditivi, sa obećavajućim izgledima.
Od 1990-ih, kineska proizvodna tehnologija i oprema za prazeodimijum oksid su napravili značajna poboljšanja i poboljšanja, uz brz rast proizvoda i proizvodnje.Ne samo da može zadovoljiti obim domaće primjene i zahtjeve tržišta, već postoji i značajan iznos izvoza.Stoga su trenutna kineska proizvodna tehnologija, proizvodi i proizvodnja prazeodijum oksida, kao i potražnja za snabdijevanjem na domaćem i stranom tržištu, među vodećim u istoj industriji u svijetu.
Svojstva
Crni prah, gustina 6,88 g/cm3, tačka topljenja 2042 ℃, tačka ključanja 3760 ℃.Nerastvorljiv u vodi, rastvorljiv u kiselinama da formira trovalentne soli.Dobra provodljivost.
Sinteza
1. Metoda hemijskog odvajanja.Uključuje metodu frakcijske kristalizacije, metodu frakcijske precipitacije i metodu oksidacije.Prvi je odvojen na osnovu razlike u rastvorljivosti kristala nitrata retkih zemalja.Razdvajanje se zasniva na različitim količinama precipitacije kompleksnih soli rijetkih zemalja sulfata.Potonji se odvaja na osnovu oksidacije trovalentnog Pr3+ do četverovalentnog Pr4+.Ove tri metode nisu primijenjene u industrijskoj proizvodnji zbog niske stope iskorištenja rijetkih zemlja, složenih procesa, teških operacija, niske proizvodnje i visokih troškova.
2. Metoda razdvajanja.Uključujući metodu odvajanja ekstrakcije kompleksacijom i saponifikaciju P-507 metodu odvajanja ekstrakcije.Prvi koristi kompleksnu ekstruziju DYPA i N-263 ekstraktante za ekstrakciju i odvajanje prazeodimija iz sistema dušične kiseline obogaćivanja neodimijumom prazeodimija, što rezultira Pr6O11 99% prinosom od 98%.Međutim, zbog složenog procesa, velike potrošnje kompleksnih agenasa i visokih troškova proizvoda, nije se koristio u industrijskoj proizvodnji.Posljednja dva imaju dobru ekstrakciju i odvajanje prazeodimija sa P-507, a oba su primijenjena u industrijskoj proizvodnji.Međutim, zbog visoke efikasnosti P-507 ekstrakcije prazeodimija i visoke stope gubitka P-204, metoda ekstrakcije i separacije P-507 se trenutno najčešće koristi u industrijskoj proizvodnji.
3. Metoda jonske izmjene se rijetko koristi u proizvodnji zbog dugog procesa, problematičnog rada i niskog prinosa, ali čistoća proizvoda Pr6O11 ≥ 99 5%, prinos ≥ 85%, a izlaz po jedinici opreme je relativno nizak.
1) Proizvodnja proizvoda od prazeodijum oksida metodom jonske izmjene: korištenjem prazeodimijumom obogaćenih neodimijumom (Pr, Nd) 2Cl3 kao sirovina.Priprema se u rastvor za napajanje (Pr, Nd) Cl3 i stavlja u adsorpcionu kolonu da adsorbuje zasićene retke zemlje.Kada je koncentracija ulazne otopine za napajanje ista kao i izlazna koncentracija, adsorpcija rijetkih zemalja je završena i čeka se sljedeći proces za korištenje.Nakon punjenja kolone u katjonsku smolu, otopina CuSO4-H2SO4 se koristi za protok u kolonu kako bi se pripremila kolona za odvajanje Cu H+rijetke zemlje za upotrebu.Nakon što povežete jednu adsorpcionu kolonu i tri kolone za odvajanje u seriju, koristite EDT A (0 015M) Teče sa ulaza prve adsorpcione kolone za odvajanje elucije (brzina ispiranja 1 2 cm/min)。 Kada neodim prvo iscuri na izlazu iz treća kolona za separaciju tokom odvajanja ispiranjem, može se sakupiti u prijemniku i kemijski tretirati kako bi se dobio nusprodukt Nd2O3. Nakon što se neodim u koloni za separaciju odvoji, čisti rastvor PrCl3 se sakuplja na izlazu iz kolone za odvajanje i podvrgava se hemijskoj obradi za proizvodnju proizvoda Pr6O11.Glavni proces je sljedeći: sirovine → priprema napojnog rastvora → adsorpcija rijetke zemlje na adsorpcionoj koloni → spajanje kolone za separaciju → odvajanje luženja → sakupljanje čistog rastvora prazeodima → precipitacija oksalne kiseline → detekcija → pakovanje.
2) Proizvodnja proizvoda od prazeodijum oksida metodom ekstrakcije P-204: korišćenjem lantan cerijum prazeodijum hlorida (La, Ce, Pr) Cl3 kao sirovine.Pomiješajte sirovine u tekućinu, saponificirajte P-204 i dodajte kerozin kako biste napravili otopinu ekstraktanta.Odvojite dovodnu tečnost od ekstrahovanog prazeodimija u rezervoaru za ekstrakciju mešavine bistrenja.Zatim isperite nečistoće u organskoj fazi i koristite HCl za ekstrakciju prazeodima da bi se dobio čist rastvor PrCl3.Precipitirati sa oksalnom kiselinom, kalcinom i pakovanjem da se dobije proizvod prazeodijum oksida.Glavni proces je sljedeći: sirovine → priprema otopine za napajanje → P-204 ekstrakcija prazeodimijuma → pranje → uklanjanje prazeodimijuma s dna kiseline → čisti rastvor PrCl3 → precipitacija oksalne kiseline → kalcinacija → ispitivanje → pakovanje (proizvodi prazeodimijum oksida).
3) Proizvodnja proizvoda od prazeodimijum oksida metodom ekstrakcije P507: Korišćenjem cerijum prazeodijum hlorida (Ce, Pr) Cl3 dobijenog iz južno-jonskog koncentrata retke zemlje kao sirovine (REO ≥ 45%, prazeodijum oksida ≥ 75%).Nakon ekstrakcije prazeodima sa pripremljenim napojnim rastvorom i ekstraktantom P507 u rezervoaru za ekstrakciju, nečistoće u organskoj fazi se isperu sa HCl.Konačno, prazeodim se ponovo ekstrahuje sa HCl da bi se dobio čist rastvor PrCl3.Precipitacija prazeodijuma sa oksalnom kiselinom, kalcinacija i pakovanje daju produkte prazeodijum oksida.Glavni proces je sljedeći: sirovine → priprema otopine za napajanje → ekstrakcija prazeodima sa P-507 → ispiranje nečistoća → reverzna ekstrakcija prazeodima → čisti rastvor PrCl3 → precipitacija oksalne kiseline → kalcinacija → detekcija → pakovanje (proizvodi prazeodijum oksida).
4) Proizvodnja proizvoda od prazeodimijum oksida metodom ekstrakcije P507: Kao sirovina koristi se lantan prazeodimijum hlorid (Cl, Pr) Cl3 dobijen preradom koncentrata retke zemlje u Sichuanu (REO ≥ 45%, prazeodim oksid 8,05%), a to je pripremljen u tečnost za ishranu.Prazeodim se zatim ekstrahuje sapunificiranim P507 ekstrakcijskim agensom u rezervoaru za ekstrakciju, a nečistoće u organskoj fazi se uklanjaju ispiranjem HCl.Zatim je HCl korišćen za reverznu ekstrakciju prazeodimija da bi se dobio čist rastvor PrCl3.Prazeodim oksidni proizvodi se dobijaju taloženjem prazeodijuma oksalnom kiselinom, kalcinacijom i pakovanjem.Glavni proces je: sirovine → rastvor sastojaka → P-507 ekstrakcija prazeodimija → ispiranje nečistoća → reverzna ekstrakcija prazeodima → čisti rastvor PrCl3 → precipitacija oksalne kiseline → kalcinacija → ispitivanje → pakovanje (proizvodi prazeodijum oksida).
Trenutno, glavna procesna tehnologija za proizvodnju proizvoda od prazeodimijum oksida u Kini je metoda ekstrakcije P507 pomoću sistema klorovodične kiseline, koja se naširoko koristi u industrijskoj proizvodnji različitih pojedinačnih oksida rijetkih zemalja i koja je postala napredna tehnologija proizvodnog procesa u istom industrije širom svijeta, rangirajući se među najboljima.
Aplikacija
1. Primjena u staklu rijetkih zemlja
Nakon dodavanja oksida rijetkih zemalja u različite komponente stakla, mogu se napraviti različite boje stakla retkih zemalja, kao što su zeleno staklo, lasersko staklo, magneto optičko i optičko staklo, a njihova primjena se širi iz dana u dan.Nakon dodavanja prazeodijum oksida u staklo, može se napraviti staklo zelene boje koje ima visoku umjetničku vrijednost i može imitirati drago kamenje.Ova vrsta stakla izgleda zeleno kada je izložena običnoj sunčevoj svjetlosti, dok je pod svjetlom svijeća gotovo bezbojna.Stoga se može koristiti za izradu lažnog dragog kamenja i dragocjenih ukrasa, atraktivnih boja i simpatičnih kvaliteta.
2. Primjena u keramici rijetkih zemalja
Oksidi rijetkih zemalja mogu se koristiti kao aditivi u keramici za izradu mnogih rijetkih zemljanih keramika s boljim performansama.Među njima je reprezentativna fina keramika rijetkih zemalja.Koristi visoko odabrane sirovine i usvaja procese i tehnike obrade lake za kontrolu, koje mogu precizno kontrolisati sastav keramike.Može se podijeliti na dvije vrste: funkcionalnu keramiku i visokotemperaturnu strukturnu keramiku.Nakon dodavanja oksida rijetkih zemalja, oni mogu poboljšati sinteriranje, gustoću, mikrostrukturu i fazni sastav keramike kako bi zadovoljili zahtjeve različitih primjena.Keramička glazura napravljena od prazeodijum oksida kao boje nije pod utjecajem atmosfere unutar peći, ima stabilan izgled boje, svijetlu površinu glazure, može poboljšati fizička i kemijska svojstva, poboljšati termičku stabilnost i kvalitet keramike, povećati raznolikost boja, i smanjiti troškove.Nakon dodavanja prazeodijum oksida keramičkim pigmentima i glazurama, mogu se proizvesti prazeodim žuti, prazeodimijum zeleni, podglazurni crveni pigmenti i bijela duh glazura, žuta glazura boje slonovače, porculan zelene boje jabuke itd.Ova vrsta umjetničkog porcelana ima veću efikasnost i dobro se izvozi, što je popularno u inostranstvu.Prema relevantnim statistikama, globalna primjena prazeodijum neodimijuma u keramici je preko hiljadu tona, a također je i veliki korisnik prazeodijum oksida.Očekuje se da će u budućnosti doći do većeg razvoja.
3. Primjena u trajnim magnetima rijetkih zemalja
Maksimalni proizvod magnetne energije (BH) (Pr, Sm) Co5 trajnog magneta m=27MG θ e (216K J/m3)。 A (BH) m PrFeB je 40MG θ E (320K J/m3).Stoga, upotreba trajnih magneta proizvedenih od Pr i dalje ima potencijalnu primjenu u industrijskoj i civilnoj industriji.
4. Primjena u drugim oblastima za proizvodnju korundnih brusnih ploča.
Na bazi bijelog korunda, dodavanjem oko 0,25% prazeodijum neodimijum oksida može se napraviti brusne ploče od rijetkih zemalja korunda, uvelike poboljšavajući njihove performanse brušenja.Povećajte brzinu mljevenja za 30% do 100% i udvostručite vijek trajanja.Prazeodijum oksid ima dobra svojstva poliranja za određene materijale, tako da se može koristiti kao materijal za poliranje za operacije poliranja.Sadrži oko 7,5% prazeodijum oksida u prahu za poliranje na bazi cerijuma i uglavnom se koristi za poliranje optičkih stakala, metalnih proizvoda, ravnog stakla i televizijskih cijevi.Efekat poliranja je dobar i zapremina nanošenja je velika, što je trenutno postao glavni prašak za poliranje u Kini.Osim toga, primjena katalizatora krekiranja nafte može poboljšati katalitičku aktivnost, te se mogu koristiti kao aditivi za proizvodnju čelika, pročišćavanje rastaljenog čelika itd. Ukratko, primjena prazeodijum oksida se stalno širi, a više se koristi u mješovitom stanju osim jedan oblik prazeodijum oksida.Procjenjuje se da će se ovaj trend nastaviti i u budućnosti.
Vrijeme objave: 26.05.2023