ترکیب خاکی نادر جادویی: اکسید Praseodymium

اکسید praseodymium ،فرمول مولکولیPR6O11، وزن مولکولی 1021.44.

می توان از آن در شیشه ، متالورژی و به عنوان افزودنی برای پودر فلورسنت استفاده کرد. اکسید Praseodymium یکی از محصولات مهم در نور استمحصولات نادر زمین.

به دلیل خاصیت فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد ، از آن به طور گسترده ای در مزارع مانند سرامیک ، شیشه ، آهنرباهای دائمی زمین نادر ، کاتالیزورهای کمیاب ترک خوردگی زمین ، پودرهای صیقلی نادر زمین ، مواد سنگ زنی و مواد افزودنی با چشم انداز امیدوار استفاده شده است.

از دهه 1990 ، فناوری تولید و تجهیزات تولید چین برای اکسید Praseodymium با رشد سریع محصول و تولید ، پیشرفت ها و پیشرفت های قابل توجهی را انجام داده است. نه تنها می تواند حجم برنامه های داخلی و نیازهای بازار را برآورده کند ، بلکه میزان قابل توجهی از صادرات نیز وجود دارد. بنابراین ، فناوری تولید فعلی ، محصولات و تولید اکسید پراسودیمیوم و همچنین تقاضای عرضه به بازارهای داخلی و خارجی ، از صدرنشین در همان صنعت در جهان است.

خواص

پودر سیاه ، چگالی 6.88 گرم در cm3 ، نقطه ذوب 2042 ℃ ، نقطه جوش 3760. نامحلول در آب ، محلول در اسیدها برای تشکیل نمک سه ظرفیتی. هدایت خوب

 
ترکیب

1. روش جداسازی شیمیایی. این شامل روش تبلور کسری ، روش بارش کسری و روش اکسیداسیون است. اولی بر اساس تفاوت در حلالیت کریستال نیتراتهای نادر زمین از هم جدا می شود. جداسازی بر اساس محصولات مختلف حجم بارش نمکهای پیچیده سولفات زمین نادر است. دومی بر اساس اکسیداسیون PR3 سه ظرفیتی به Tetravalent PR4+از هم جدا می شود. این سه روش به دلیل پایین بودن نرخ بازیابی نادر زمین ، فرآیندهای پیچیده ، عملیات دشوار ، تولید کم و هزینه های زیاد در تولید صنعتی اعمال نشده است.

2. روش جداسازی. از جمله روش جداسازی استخراج پیچیده و روش جداسازی استخراج P-507. اولی از استخراج کننده های پیچیده اکستروژن DYPA و N-263 برای استخراج و جدا کردن پراسودیمیوم از سیستم اسید نیتریک پراسودیمیوم نئودیمیوم استفاده می کند و در نتیجه عملکرد 99 ٪ PR6O11 98 ٪ است. با این حال ، به دلیل فرآیند پیچیده ، مصرف بالای عوامل پیچیده و هزینه های بالای محصول ، در تولید صنعتی مورد استفاده قرار نگرفته است. دو مورد اخیر استخراج و جدایی خوبی از پراسودیمیوم با P-507 دارند که هر دو در تولید صنعتی به کار رفته اند. با این حال ، با توجه به راندمان بالای استخراج P-507 پراسودیمیوم و میزان تلفات بالای P-204 ، روش استخراج و جداسازی P-507 در حال حاضر معمولاً در تولید صنعتی استفاده می شود.

3. روش تبادل یونی به دلیل فرآیند طولانی ، عملکرد مشکل ساز و عملکرد کم به ندرت در تولید استفاده می شود ، اما خلوص محصول PR6O11 ≥ 99 5 ٪ ، عملکرد 85 ≥ و خروجی در هر واحد تجهیزات نسبتاً کم است.

1) تولید محصولات اکسید پراسودییمیوم با استفاده از روش تبادل یونی: استفاده از ترکیبات غنی شده پراسودیمیوم نئودیمیوم (PR ، ND) 2CL3 به عنوان مواد اولیه. آن را در یک محلول خوراک (PR ، ND) CL3 تهیه کرده و در یک ستون جذب قرار می گیرد تا زمین های نادر اشباع شده را جذب کند. هنگامی که غلظت محلول خوراک ورودی همان غلظت خروجی است ، جذب زمین های نادر تکمیل می شود و منتظر استفاده از روند بعدی است. پس از بارگذاری ستون به رزین کاتیونی ، از محلول CUSO4-H2SO4 برای جریان به ستون استفاده می شود تا یک ستون جداسازی زمین مس+نادر را برای استفاده تهیه کند. پس از اتصال یک ستون جذب و سه ستون جداسازی به صورت سری ، از EDT A (0 015 متر) از ورودی اولین ستون جذب برای جداسازی شستشو استفاده کنید (سرعت شستشو 1 2cm/min）。 وقتی Neodymium برای اولین بار در خروجی جریان می یابد ستون جداسازی سوم در هنگام جداسازی شستشو ، می توان آن را توسط یک گیرنده جمع آوری کرد و برای بدست آوردن محصول جانبی ND2O3 تحت درمان قرار گرفت. برای تولید محصول PR6O11 به شرح زیر است: مواد اولیه → آماده سازی محلول خوراک → جذب زمین نادر در ستون جذب → اتصال ستون جداسازی → جمع آوری محلول خالص پراسودیمیم → رسوب اسید اگزالیک → بسته بندی.

2) تولید محصولات اکسید پراسودیمیم با استفاده از روش استخراج P-204: با استفاده از Lanthanum Cerium Praseodymium کلرید (LA ، CE ، PR) CL3 به عنوان ماده اولیه. مواد اولیه را در یک مایع ، Saponify P-204 مخلوط کرده و نفت سفید اضافه کنید تا یک محلول استخراج کننده تهیه شود. مایع خوراک را از پراسودیمیوم استخراج شده در مخزن استخراج شفاف مخلوط کنید. سپس ناخالصی ها را در مرحله آلی بشویید و از HCL برای استخراج پراسودییمیوم برای به دست آوردن محلول خالص PRCL3 استفاده کنید. برای به دست آوردن محصول اکسید پراسودیمیوم با اسید اگزالیک ، کلسین و بسته بندی رسوب کنید. فرآیند اصلی به شرح زیر است: مواد اولیه → آماده سازی محلول خوراک → P-204 استخراج پراسودییمیم → شستشو → سلب اسید پایین پراسودیمیم → محلول PRCL3 خالص → رسوب اسید اگزالیک → کلسیناسیون → آزمایش → بسته بندی (محصولات اکسید پراسودیوم).

3) تولید محصولات اکسید پراسودییمیوم با استفاده از روش استخراج P507: استفاده از کلرید پراسودیمیموم (CE ، PR) CL3 به دست آمده از کنسانتره زمین نادر یونی جنوبی به عنوان مواد اولیه (reo ≥ 45 ٪ ، اکسید پراسودیمیم 75 ٪). پس از استخراج پراسودیمیوم با محلول خوراک تهیه شده و استخراج کننده P507 در مخزن استخراج ، ناخالصی های موجود در فاز آلی با HCl شسته می شوند. سرانجام ، Praseodymium با HCl برای به دست آوردن یک محلول PRCL3 خالص استخراج می شود. بارش پراسودییمیوم با اسید اگزالیک ، کلسیناسیون و بسته بندی محصولات اکسید پراسودیمیوم. فرآیند اصلی به شرح زیر است: مواد اولیه → آماده سازی محلول خوراک → استخراج پراسودیمیوم با شستشوی ناخالصی → استخراج معکوس از محلول Praseodymium → محلول PRCL3 خالص → رسوب اسید اگزالیک → کلسیوناسیون → تشخیص → بسته بندی (محصولات اکسید پراسودیمیم).

4) تولید محصولات اکسید پراسودییمیوم با استفاده از روش استخراج p507: کلرید Lanthanum Praseodymium (CL ، PR) به دست آمده از پردازش کنسانتره زمین نادر سیچوان به عنوان ماده اولیه (reo ≥ 45 ٪ ، پراسودیمیم اکسید 8.05 ٪) استفاده می شود ، و یعنی در مایع خوراک تهیه شده است. سپس پراسودیمیم با ماده استخراج p507 saponified در یک مخزن استخراج استخراج می شود و ناخالصی های موجود در فاز آلی با شستشوی HCl برداشته می شود. سپس از HCl برای استخراج معکوس Praseodymium برای به دست آوردن محلول خالص PRCL3 استفاده شد. محصولات اکسید پراسودیمیم با رسوب پراسودیمیوم با اسید اگزالیک ، کلسینگ و بسته بندی بدست می آیند. فرآیند اصلی: مواد اولیه → محلول مواد تشکیل دهنده → P-507 استخراج Praseodymium → شستشوی ناخالصی → استخراج معکوس از محلول Praseodymium → PRCL3 SOLUCTION → رسوب اسید اگزالیک → Calcination → آزمایش → بسته بندی (Praseodymium Oxide Products).

در حال حاضر ، فناوری اصلی فرآیند برای تولید محصولات اکسید پراسودیمیوم در چین روش استخراج P507 با استفاده از سیستم هیدروکلریک اسید است که به طور گسترده در تولید صنعتی اکسیدهای مختلف زمین نادر فردی مورد استفاده قرار گرفته است و به یک فناوری پیشرفته فرآیند تولید تبدیل شده است. صنعت در سراسر جهان ، در رده های برتر قرار دارد.

کاربرد

1. کاربرد در شیشه های نادر زمین

پس از افزودن اکسیدهای خاکی نادر به اجزای مختلف شیشه ، می توان رنگهای مختلفی از عینک های نادر زمین را مانند شیشه های سبز ، لیزر ، نوری مگنتو و شیشه فیبر نوری ایجاد کرد و کاربردهای آنها روز به روز در حال گسترش است. پس از افزودن اکسید پراسودیمیم به شیشه ، می توان یک لیوان رنگی سبز تهیه کرد که دارای ارزش هنری با کیفیت بالا است و همچنین می تواند از سنگهای قیمتی تقلید کند. این نوع شیشه در هنگام قرار گرفتن در معرض نور آفتاب معمولی سبز به نظر می رسد ، در حالی که تقریباً در زیر شمع بی رنگ است. بنابراین می توان از آن برای ساخت سنگهای قیمتی جعلی و تزئینات گرانبها ، با رنگ های جذاب و خصوصیات شایان ستایش استفاده کرد.

2. کاربرد در سرامیک های نادر زمین

اکسیدهای نادر زمین می تواند به عنوان مواد افزودنی در سرامیک استفاده شود تا بسیاری از سرامیک های نادر زمین با عملکرد بهتر ایجاد شود. سرامیک های نادر زمین نادر زمین در میان آنها نماینده هستند. این ماده از مواد اولیه بسیار انتخاب شده استفاده می کند و کنترل فرآیندها و تکنیک های پردازش را آسان می کند ، که می تواند به طور دقیق ترکیب سرامیک ها را کنترل کند. می توان آن را به دو نوع تقسیم کرد: سرامیک های کاربردی و سرامیک های ساختاری با دمای بالا. پس از افزودن اکسیدهای خاکی نادر ، آنها می توانند پخت و پز ، چگالی ، ریزساختار و ترکیب فاز سرامیک ها را بهبود بخشند تا الزامات کاربردهای مختلف را برآورده کنند. لعاب سرامیکی ساخته شده از اکسید پراسودیمیوم به عنوان یک رنگ آمیزی تحت تأثیر جو داخل کوره ، از نظر رنگ پایدار ، سطح لعاب روشن ، می تواند خواص فیزیکی و شیمیایی را بهبود بخشد ، ثبات حرارتی و کیفیت سرامیک ها را بهبود بخشد ، انواع رنگ ها را افزایش می دهد ، و هزینه ها را کاهش دهید. پس از افزودن اکسید پراسودیمیوم به رنگدانه ها و لعاب های سرامیکی ، کمیاب زمین پراسودییمیم زرد ، سبز پراسودییمیوم ، رنگدانه های قرمز رنگ و لعاب شبح سفید ، لعاب زرد عاج ، پرسلن سبز سیب و غیره را می توان تولید کرد. این نوع پرسلن هنری دارای راندمان بالاتری است و به خوبی صادر می شود ، که در خارج از کشور محبوب است. طبق آمارهای مربوطه ، کاربرد جهانی نئودیمیم پراسودیمیوم در سرامیک بیش از هزار تن است ، و همچنین کاربر اصلی اکسید پراسودییمیوم است. انتظار می رود که در آینده پیشرفت بیشتری داشته باشد.

3. کاربرد در آهنرباهای دائمی زمین نادر

حداکثر محصول انرژی مغناطیسی (BH) از (PR ، SM) CO5 آهنربای دائمی M = 27mg θ E (216K J/M3)。 و (BH) M PRFEB 40mg θ E (320k J/m3) است. بنابراین ، استفاده از آهنرباهای دائمی تولید شده PR هنوز هم در صنایع صنعتی و مدنی کاربردهای بالقوه دارد.

4. کاربرد در زمینه های دیگر برای تولید چرخ های سنگ زنی Corundum.

بر اساس Corundum سفید ، اضافه کردن حدود 0.25 ٪ اکسید نئودیمیم پراسودیمیوم می تواند چرخ های سنگر سازی نادر زمین را ایجاد کند و عملکرد سنگ زنی آنها را تا حد زیادی بهبود بخشد. نرخ سنگ زنی را 30 ٪ به 100 ٪ افزایش داده و عمر خدمات را دو برابر کنید. اکسید Praseodymium دارای خواص پولیش خوبی برای مواد خاص است ، بنابراین می توان از آن به عنوان یک ماده پولیش برای عملیات پولیش استفاده کرد. این ماده حاوی حدود 7.5 ٪ اکسید پراسودیمیوم در پودر پولیش مبتنی بر سریم است و عمدتاً برای صیقل دادن لیوان های نوری ، محصولات فلزی ، شیشه های مسطح و لوله های تلویزیونی مورد استفاده قرار می گیرد. اثر پولیش خوب است و حجم کاربرد آن زیاد است ، که در حال حاضر به پودر اصلی پولیش در چین تبدیل شده است. علاوه بر این ، استفاده از کاتالیزورهای ترک خوردگی نفتی می تواند فعالیت کاتالیزوری را بهبود بخشد ، و می تواند به عنوان مواد افزودنی برای ساخت فولاد ، تصفیه فولاد مذاب و غیره استفاده شود. یک شکل واحد از اکسید پراسودیمیم. تخمین زده می شود که این روند در آینده ادامه خواهد یافت.