Oxyde de praséodyme,formule moléculairePr6O11, poids moléculaire 1021,44.
Il peut être utilisé dans le verre, la métallurgie et comme additif pour poudre fluorescente.L'oxyde de praséodyme est l'un des produits importants dans la lumièreproduits de terres rares.
En raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques, il a été largement utilisé dans des domaines tels que la céramique, le verre, les aimants permanents aux terres rares, les catalyseurs de craquage des terres rares, les poudres de polissage aux terres rares, les matériaux de broyage et les additifs, avec des perspectives prometteuses.
Depuis les années 1990, la technologie et les équipements de production chinois d'oxyde de praséodyme ont apporté des améliorations et des améliorations significatives, avec une croissance rapide des produits et de la production.Non seulement il peut répondre au volume de demandes nationales et aux exigences du marché, mais il existe également un volume considérable d'exportations.Par conséquent, la technologie de production actuelle de la Chine, les produits et la production d'oxyde de praséodyme, ainsi que la demande d'approvisionnement sur les marchés nationaux et étrangers, sont parmi les meilleurs au monde dans la même industrie.
Propriétés
Poudre noire, densité 6,88g/cm3, point de fusion 2042 ℃, point d'ébullition 3760 ℃.Insoluble dans l'eau, soluble dans les acides pour former des sels trivalents.Bonne conductivité.
La synthèse
1. Méthode de séparation chimique.Il comprend la méthode de cristallisation fractionnée, la méthode de précipitation fractionnée et la méthode d'oxydation.Le premier est séparé en fonction de la différence de solubilité cristalline des nitrates de terres rares.La séparation est basée sur les différents produits volumiques de précipitation des sels complexes de sulfate de terres rares.Ce dernier est séparé sur la base de l’oxydation du Pr3+ trivalent en Pr4+ tétravalent.Ces trois méthodes n'ont pas été appliquées dans la production industrielle en raison de leur faible taux de récupération des terres rares, de leurs processus complexes, de leurs opérations difficiles, de leur faible rendement et de leurs coûts élevés.
2. Méthode de séparation.Y compris la méthode de séparation par extraction par complexation et la méthode de séparation par extraction par saponification P-507.Le premier utilise des extractants d'extrusion complexes DYPA et N-263 pour extraire et séparer le praséodyme du système d'acide nitrique d'enrichissement en praséodyme et en néodyme, ce qui donne un rendement Pr6O11 99 % de 98 %.Cependant, en raison de la complexité du processus, de la forte consommation d’agents complexants et du coût élevé des produits, il n’a pas été utilisé dans la production industrielle.Ces deux derniers ont une bonne extraction et séparation du praséodyme avec le P-507, qui ont tous deux été appliqués dans la production industrielle.Cependant, en raison de la grande efficacité de l’extraction du praséodyme au P-507 et du taux de perte élevé du P-204, la méthode d’extraction et de séparation du P-507 est actuellement couramment utilisée dans la production industrielle.
3. La méthode d'échange d'ions est rarement utilisée en production en raison de son long processus, de son fonctionnement difficile et de son faible rendement, mais la pureté du produit Pr6O11 ≥ 99,5 %, le rendement ≥ 85 % et le rendement par unité d'équipement est relativement faible.
1) Production de produits à base d'oxyde de praséodyme en utilisant la méthode d'échange d'ions : en utilisant des composés enrichis en praséodyme et en néodyme (Pr, Nd) 2Cl3 comme matières premières.Il est préparé dans une solution d'alimentation (Pr, Nd) Cl3 et chargé dans une colonne d'adsorption pour adsorber les terres rares saturées.Lorsque la concentration de la solution d'alimentation entrante est la même que la concentration de sortie, l'adsorption des terres rares est terminée et attend l'utilisation du prochain processus.Après avoir chargé la colonne dans de la résine cationique, la solution CuSO4-H2SO4 est utilisée pour s'écouler dans la colonne afin de préparer une colonne de séparation CuH+terres rares à utiliser.Après avoir connecté une colonne d'adsorption et trois colonnes de séparation en série, utilisez EDT A (0,015M). S'écoule depuis l'entrée de la première colonne d'adsorption pour la séparation par élution (taux de lixiviation 1,2 cm/min). Lorsque le néodyme s'écoule pour la première fois à la sortie de la troisième colonne de séparation pendant la séparation par lixiviation, elle peut être collectée par un récepteur et traitée chimiquement pour obtenir le sous-produit Nd2O3. Une fois le néodyme dans la colonne de séparation séparé, la solution pure de PrCl3 est collectée à la sortie de la colonne de séparation et soumise à un traitement chimique pour produire le produit Pr6O11. Le processus principal est le suivant : matières premières → préparation de la solution d'alimentation → adsorption des terres rares sur la colonne d'adsorption → connexion de la colonne de séparation → séparation par lixiviation → collecte de solution de praséodyme pure → précipitation de l'acide oxalique → détection → emballage.
2) Production de produits à base d'oxyde de praséodyme en utilisant la méthode d'extraction P-204 : en utilisant du chlorure de lanthane, cérium et praséodyme (La, Ce, Pr) Cl3 comme matière première.Mélangez les matières premières dans un liquide, saponifiez le P-204 et ajoutez du kérosène pour obtenir une solution d'extraction.Séparez le liquide d’alimentation du praséodyme extrait dans la cuve d’extraction de clarification mixte.Lavez ensuite les impuretés dans la phase organique et utilisez du HCl pour extraire le praséodyme afin d'obtenir une solution pure de PrCl3.Précipiter avec de l'acide oxalique, du calcine et un emballage pour obtenir un produit d'oxyde de praséodyme.Le processus principal est le suivant : matières premières → préparation de la solution d'alimentation → extraction du praséodyme au P-204 → lavage → décapage acide de fond du praséodyme → solution PrCl3 pure → précipitation de l'acide oxalique → calcination → tests → emballage (produits à base d'oxyde de praséodyme).
3) Production de produits à base d'oxyde de praséodyme en utilisant la méthode d'extraction P507 : utilisation de chlorure de cérium praséodyme (Ce, Pr) Cl3 obtenu à partir d'un concentré de terres rares ionique du sud comme matière première (REO ≥ 45 %, oxyde de praséodyme ≥ 75 %).Après avoir extrait le praséodyme avec la solution d'alimentation préparée et l'agent d'extraction P507 dans le réservoir d'extraction, les impuretés de la phase organique sont lavées avec du HCl.Enfin, le praséodyme est réextrait avec du HCl pour obtenir une solution pure de PrCl3.La précipitation du praséodyme avec de l'acide oxalique, la calcination et le conditionnement donnent des produits d'oxyde de praséodyme.Le processus principal est le suivant : matières premières → préparation de la solution d'alimentation → extraction du praséodyme avec P-507 → lavage des impuretés → extraction inverse du praséodyme → solution pure de PrCl3 → précipitation de l'acide oxalique → calcination → détection → emballage (produits à base d'oxyde de praséodyme).
4) Production de produits à base d'oxyde de praséodyme à l'aide de la méthode d'extraction P507 : Le chlorure de praséodyme de lanthane (Cl, Pr) Cl3 obtenu à partir du traitement du concentré de terres rares du Sichuan est utilisé comme matière première (REO ≥ 45 %, oxyde de praséodyme 8,05 %), et il est préparé dans un liquide alimentaire.Le praséodyme est ensuite extrait avec l'agent d'extraction saponifié P507 dans une cuve d'extraction, et les impuretés de la phase organique sont éliminées par lavage au HCl.Ensuite, HCl a été utilisé pour l’extraction inverse du praséodyme afin d’obtenir une solution pure de PrCl3.Les produits à base d'oxyde de praséodyme sont obtenus par précipitation du praséodyme avec de l'acide oxalique, calcination et emballage.Le processus principal est le suivant : matières premières → solution d'ingrédients → extraction P-507 du praséodyme → lavage des impuretés → extraction inverse du praséodyme → solution pure de PrCl3 → précipitation de l'acide oxalique → calcination → tests → emballage (produits à base d'oxyde de praséodyme).
À l'heure actuelle, la principale technologie de processus pour produire des produits à base d'oxyde de praséodyme en Chine est la méthode d'extraction P507 utilisant un système d'acide chlorhydrique, qui a été largement utilisée dans la production industrielle de divers oxydes de terres rares individuels et est devenue une technologie de processus de production avancée dans le même domaine. industrie mondiale, se classant parmi les meilleurs.
Application
1. Application dans le verre de terres rares
Après avoir ajouté des oxydes de terres rares à différents composants du verre, différentes couleurs de verres de terres rares peuvent être fabriquées, telles que le verre vert, le verre laser, le verre magnéto-optique et le verre à fibre optique, et leurs applications se développent de jour en jour.Après avoir ajouté de l'oxyde de praséodyme au verre, un verre de couleur verte peut être fabriqué, qui a une valeur artistique de haute qualité et peut également imiter des pierres précieuses.Ce type de verre paraît vert lorsqu’il est exposé à la lumière solaire ordinaire, alors qu’il est presque incolore à la lueur d’une bougie.Par conséquent, il peut être utilisé pour fabriquer de fausses pierres précieuses et des décorations précieuses, avec des couleurs attrayantes et des qualités adorables.
2. Application aux céramiques de terres rares
Les oxydes de terres rares peuvent être utilisés comme additifs dans les céramiques pour fabriquer de nombreuses céramiques de terres rares offrant de meilleures performances.Les céramiques fines de terres rares parmi elles sont représentatives.Il utilise des matières premières hautement sélectionnées et adopte des processus et des techniques de traitement faciles à contrôler, qui permettent de contrôler avec précision la composition de la céramique.Elle peut être divisée en deux types : les céramiques fonctionnelles et les céramiques structurelles haute température.Après avoir ajouté des oxydes de terres rares, ils peuvent améliorer le frittage, la densité, la microstructure et la composition des phases des céramiques pour répondre aux exigences de différentes applications.L'émail céramique fait d'oxyde de praséodyme comme colorant n'est pas affecté par l'atmosphère à l'intérieur du four, a une apparence de couleur stable, une surface d'émail brillante, peut améliorer les propriétés physiques et chimiques, améliorer la stabilité thermique et la qualité de la céramique, augmenter la variété de couleurs, et réduire les coûts.Après avoir ajouté de l'oxyde de praséodyme aux pigments et glaçures céramiques, du jaune praséodyme de terres rares, du vert praséodyme, des pigments rouges sous glaçure et une glaçure fantôme blanche, une glaçure jaune ivoire, une porcelaine vert pomme, etc. peuvent être produits.Ce type de porcelaine artistique a une efficacité plus élevée et est bien exporté, ce qui est populaire à l'étranger.Selon les statistiques pertinentes, l'application mondiale du praséodyme néodyme dans la céramique dépasse les milliers de tonnes et il est également un utilisateur majeur d'oxyde de praséodyme.On s’attend à ce qu’il y ait un plus grand développement à l’avenir.
3. Application aux aimants permanents aux terres rares
Le produit d'énergie magnétique maximal (BH) de l'aimant permanent (Pr, Sm) Co5 m = 27MG θ e (216K J/m3)。 Et le (BH) m de PrFeB est de 40MG θ E (320K J/m3).Par conséquent, l’utilisation d’aimants permanents produits au Pr a encore des applications potentielles dans les industries industrielles et civiles.
4. Application dans d'autres domaines pour fabriquer des meules en corindon.
Sur la base du corindon blanc, l'ajout d'environ 0,25 % d'oxyde de néodyme praséodyme peut fabriquer des meules en corindon de terres rares, améliorant considérablement leurs performances de meulage.Augmentez le taux de broyage de 30 % à 100 % et doublez la durée de vie.L'oxyde de praséodyme possède de bonnes propriétés de polissage pour certains matériaux, il peut donc être utilisé comme matériau de polissage pour les opérations de polissage.Il contient environ 7,5 % d'oxyde de praséodyme dans une poudre de polissage à base de cérium et est principalement utilisé pour polir les verres optiques, les produits métalliques, le verre plat et les tubes de télévision.L'effet de polissage est bon et le volume d'application est important, ce qui est actuellement devenu la principale poudre de polissage en Chine.De plus, l'application de catalyseurs de craquage du pétrole peut améliorer l'activité catalytique et peut être utilisée comme additifs pour la fabrication de l'acier, la purification de l'acier en fusion, etc. En bref, l'application de l'oxyde de praséodyme est en constante expansion, et de plus en plus est utilisé à l'état mélangé. une forme unique d'oxyde de praséodyme.On estime que cette tendance se poursuivra à l'avenir.
Heure de publication : 26 mai 2023