พราซีโอดิเมียมออกไซด์สูตรโมเลกุลPr6O11,น้ำหนักโมเลกุล 1,021.44.
สามารถใช้ในแก้ว โลหะวิทยา และเป็นสารเติมแต่งสำหรับผงเรืองแสงPraseodymium ออกไซด์เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่สำคัญในด้านแสงผลิตภัณฑ์ของโลกที่หายาก.
เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เช่น เซรามิก แก้ว แม่เหล็กถาวรของธาตุหายาก ตัวเร่งปฏิกิริยาแตกตัวของธาตุหายาก ผงขัดเงาของธาตุหายาก วัสดุบด และสารเติมแต่ง ซึ่งมีแนวโน้มที่ดี
ตั้งแต่ปี 1990 เทคโนโลยีและอุปกรณ์การผลิตของจีนสำหรับ praseodymium ออกไซด์ได้ทำการปรับปรุงและปรับปรุงที่สำคัญ โดยมีการเติบโตของผลิตภัณฑ์และผลผลิตอย่างรวดเร็วไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองปริมาณการใช้งานในประเทศและความต้องการของตลาดเท่านั้น แต่ยังมีการส่งออกจำนวนมากอีกด้วยดังนั้นเทคโนโลยีการผลิต ผลิตภัณฑ์ และผลผลิตของปราซีโอดิเมียมออกไซด์ในปัจจุบันของจีน ตลอดจนความต้องการจัดหาสู่ตลาดในประเทศและต่างประเทศ จึงอยู่ในอันดับต้นๆ ในอุตสาหกรรมเดียวกันในโลก
คุณสมบัติ
ผงสีดำ ความหนาแน่น 6.88g/cm3 จุดหลอมเหลว 2042 ℃ จุดเดือด 3760 ℃ไม่ละลายในน้ำ ละลายได้ในกรดจนเกิดเป็นเกลือไตรวาเลนท์การนำไฟฟ้าได้ดี
สังเคราะห์
1. วิธีการแยกสารเคมีประกอบด้วยวิธีการตกผลึกแบบเศษส่วน วิธีการตกตะกอนแบบเศษส่วน และวิธีการออกซิเดชันแบบแรกจะถูกแยกออกตามความแตกต่างในความสามารถในการละลายของผลึกของไนเตรตของธาตุหายากการแยกจะขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาตรการตกตะกอนที่แตกต่างกันของเกลือเชิงซ้อนของแรร์เอิร์ธซัลเฟตอย่างหลังถูกแยกออกตามออกซิเดชันของไตรวาเลนต์ Pr3+ ถึง Pr4+ แบบเตตระวาเลนต์วิธีการทั้งสามนี้ไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการผลิตภาคอุตสาหกรรม เนื่องจากมีอัตราการฟื้นตัวของธาตุหายากที่ต่ำ กระบวนการที่ซับซ้อน การดำเนินงานที่ยากลำบาก ผลผลิตต่ำ และต้นทุนสูง
2. วิธีการแยกรวมถึงวิธีการแยกแบบสกัดเชิงซ้อนและวิธีการแยกแบบสะพอนิฟิเคชัน P-507แบบแรกใช้สารสกัด DYPA และ N-263 ที่มีการอัดขึ้นรูปที่ซับซ้อนเพื่อสกัดและแยกพราซีโอดิเมียมออกจากระบบกรดไนตริกของการเสริมสมรรถนะเพรซีโอดิเมียมนีโอไดเมียม ส่งผลให้ได้ผลผลิต Pr6O11 99% ที่ 98%อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกระบวนการที่ซับซ้อน การใช้สารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนสูง และต้นทุนผลิตภัณฑ์ที่สูง จึงไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการผลิตภาคอุตสาหกรรมสองอย่างหลังมีการสกัดและแยกพราซีโอดิเมียมได้ดีด้วย P-507 ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ถูกนำไปใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรมอย่างไรก็ตาม เนื่องจากประสิทธิภาพสูงในการสกัด P-507 ของ praseodymium และอัตราการสูญเสีย P-204 สูง วิธีการสกัดและแยก P-507 จึงเป็นที่นิยมใช้ในการผลิตภาคอุตสาหกรรม
3. วิธีแลกเปลี่ยนไอออนไม่ค่อยได้ใช้ในการผลิตเนื่องจากกระบวนการที่ยาวนาน การทำงานที่ลำบาก และผลผลิตต่ำ แต่ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ Pr6O11 ≥ 99 5% ให้ผลผลิต ≥ 85% และผลผลิตต่อหน่วยของอุปกรณ์ค่อนข้างต่ำ
1) การผลิตผลิตภัณฑ์พราซีโอดิเมียมออกไซด์โดยใช้วิธีแลกเปลี่ยนไอออน: ใช้สารประกอบที่เสริมสมรรถนะเพรซีโอดิเมียมนีโอไดเมียม (Pr, Nd) 2Cl3 เป็นวัตถุดิบมันถูกเตรียมเป็นสารละลายป้อน (Pr, Nd) Cl3 และบรรจุลงในคอลัมน์ดูดซับเพื่อดูดซับธาตุหายากที่อิ่มตัวเมื่อความเข้มข้นของสารละลายป้อนเข้ามาเท่ากับความเข้มข้นของการไหลออก การดูดซับของธาตุหายากจะเสร็จสมบูรณ์และรอกระบวนการต่อไปที่จะใช้หลังจากโหลดคอลัมน์ลงในเรซินประจุบวกแล้ว สารละลาย CuSO4-H2SO4 จะถูกใช้เพื่อไหลลงในคอลัมน์เพื่อเตรียมคอลัมน์แยก Cu H+ธาตุหายากสำหรับการใช้งานหลังจากเชื่อมต่อคอลัมน์ดูดซับหนึ่งคอลัมน์และคอลัมน์แยกสามคอลัมน์แบบอนุกรมแล้ว ให้ใช้ EDT A (0 015M) ไหลเข้ามาจากทางเข้าของคอลัมน์ดูดซับแรกเพื่อการแยกตัวชะ (อัตราการชะล้าง 1 2ซม./นาที)。 เมื่อนีโอไดเมียมไหลออกมาครั้งแรกที่ทางออกของ คอลัมน์การแยกที่สามในระหว่างการแยกสารชะล้างสามารถรวบรวมได้โดยตัวรับและบำบัดทางเคมีเพื่อให้ได้ผลพลอยได้จาก Nd2O3 หลังจากแยกนีโอไดเมียมในคอลัมน์การแยกออกแล้ว สารละลาย PrCl3 บริสุทธิ์จะถูกรวบรวมที่ทางออกของคอลัมน์การแยกและอยู่ภายใต้การบำบัดทางเคมี เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ Pr6O11 กระบวนการหลักมีดังนี้: วัตถุดิบ → การเตรียมสารละลายอาหารสัตว์ → การดูดซับของธาตุหายากบนคอลัมน์ดูดซับ → การเชื่อมต่อของคอลัมน์แยก → การแยกการชะล้าง → การรวบรวมสารละลายเพราโอดิเมียมบริสุทธิ์ → การตกตะกอนของกรดออกซาลิก → การตรวจจับ → บรรจุภัณฑ์
2) การผลิตผลิตภัณฑ์พราซีโอดิเมียมออกไซด์โดยใช้วิธีสกัด P-204 โดยใช้แลนทานัมซีเรียมพราซีโอดิเมียมคลอไรด์ (La, Ce, Pr) Cl3 เป็นวัตถุดิบผสมวัตถุดิบลงในของเหลว สะโปนิฟาย P-204 และเติมน้ำมันก๊าดเพื่อทำสารละลายสำหรับสกัดแยกของเหลวป้อนออกจากพราซีโอดิเมียมที่สกัดแล้วในถังสกัดเพื่อความกระจ่างแบบผสมจากนั้นล้างสิ่งเจือปนในเฟสอินทรีย์ และใช้ HCl เพื่อสกัด praseodymium เพื่อให้ได้สารละลาย PrCl3 บริสุทธิ์ตกตะกอนด้วยกรดออกซาลิก แคลซีน และบรรจุภัณฑ์เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เพรซีโอดิเมียมออกไซด์กระบวนการหลักมีดังนี้: วัตถุดิบ → การเตรียมสารละลายอาหารสัตว์ → การสกัด P-204 ของ praseodymium → การล้าง → การลอกกรดด้านล่างของ praseodymium → สารละลาย PrCl3 บริสุทธิ์ → การตกตะกอนของกรดออกซาลิก → การเผา → การทดสอบ → บรรจุภัณฑ์ (ผลิตภัณฑ์ praseodymium ออกไซด์)
3) การผลิตผลิตภัณฑ์เพรซีโอดิเมียมออกไซด์โดยใช้วิธีการสกัด P507: ใช้ซีเรียม เพราซีโอดิเมียมคลอไรด์ (Ce, Pr) Cl3 ที่ได้จากแร่หายากไอออนิกตอนใต้เป็นวัตถุดิบ (REO ≥ 45%, เพราซีโอดิเมียมออกไซด์ ≥ 75%)หลังจากการสกัดเพราโอดิเมียมด้วยสารละลายอาหารสัตว์ที่เตรียมไว้และสารสกัด P507 ในถังสกัด สิ่งเจือปนในเฟสอินทรีย์จะถูกล้างด้วย HClในที่สุด พราซีโอดิเมียมจะถูกสกัดกลับด้วย HCl เพื่อให้ได้สารละลาย PrCl3 บริสุทธิ์การตกตะกอนของเพราซีโอดิเมียมด้วยกรดออกซาลิก การเผา และบรรจุภัณฑ์ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์เพรซีโอดิเมียมออกไซด์กระบวนการหลักมีดังนี้: วัตถุดิบ → การเตรียมสารละลายอาหารสัตว์ → การสกัดพราซีโอดิเมียมด้วย P-507 → การล้างสิ่งเจือปน → การสกัดแบบย้อนกลับของพราซีโอดิเมียม → สารละลาย PrCl3 บริสุทธิ์ → การตกตะกอนของกรดออกซาลิก → การเผา → การตรวจจับ → บรรจุภัณฑ์ (ผลิตภัณฑ์ปราซีโอดิเมียมออกไซด์)
4) การผลิตผลิตภัณฑ์ praseodymium ออกไซด์โดยใช้วิธีการสกัด P507: แลนทานัม praseodymium คลอไรด์ (Cl, Pr) Cl3 ที่ได้จากการแปรรูปแร่หายากเสฉวนถูกนำมาใช้เป็นวัตถุดิบ (REO ≥ 45%, praseodymium ออกไซด์ 8.05%) และเป็น เตรียมเป็นของเหลวป้อนจากนั้นปราซีโอดิเมียมจะถูกสกัดด้วยสารสกัด P507 แบบซาโปนิไฟด์ในถังสกัด และสิ่งสกปรกในเฟสอินทรีย์จะถูกกำจัดออกโดยการล้างด้วย HClจากนั้น HCl ถูกนำมาใช้ในการสกัด praseodymium แบบย้อนกลับเพื่อให้ได้สารละลาย PrCl3 บริสุทธิ์ผลิตภัณฑ์เพรซีโอดิเมียมออกไซด์ได้มาจากการตกตะกอนเพราซีโอดิเมียมด้วยกรดออกซาลิก การเผา และบรรจุภัณฑ์กระบวนการหลักคือ: วัตถุดิบ → สารละลายส่วนผสม → การสกัด P-507 ของ praseodymium → การล้างสิ่งเจือปน → การสกัดแบบย้อนกลับของ praseodymium → สารละลาย PrCl3 บริสุทธิ์ → การตกตะกอนของกรดออกซาลิก → การเผา → การทดสอบ → บรรจุภัณฑ์ (ผลิตภัณฑ์ praseodymium ออกไซด์)
ปัจจุบันเทคโนโลยีกระบวนการหลักในการผลิตผลิตภัณฑ์พราซีโอดิเมียมออกไซด์ในประเทศจีนคือวิธีการสกัด P507 โดยใช้ระบบกรดไฮโดรคลอริกซึ่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตออกไซด์ของธาตุหายากแต่ละชนิดและได้กลายเป็นเทคโนโลยีกระบวนการผลิตขั้นสูงไปในตัวเดียวกัน อุตสาหกรรมทั่วโลกติดอันดับหนึ่งในอันดับต้น ๆ
แอปพลิเคชัน
1. การใช้งานกับแก้วแรร์เอิร์ธ
หลังจากเติมแรร์เอิร์ธออกไซด์ลงในส่วนประกอบต่างๆ ของแก้วแล้ว ก็สามารถสร้างแก้วแรร์เอิร์ธที่มีสีต่างๆ ได้ เช่น แก้วสีเขียว แก้วเลเซอร์ แก้วแมกนีโตออพติคอล และแก้วไฟเบอร์ออปติก และการใช้งานของแก้วเหล่านี้ก็ขยายตัวเพิ่มขึ้นทุกวันหลังจากเติม praseodymium ออกไซด์ลงในแก้วแล้ว ก็จะสามารถทำแก้วสีเขียวได้ ซึ่งมีคุณค่าทางศิลปะคุณภาพสูงและยังสามารถเลียนแบบอัญมณีได้อีกด้วยกระจกประเภทนี้จะดูเป็นสีเขียวเมื่อโดนแสงแดดธรรมดา ในขณะที่แสงเทียนจะแทบไม่มีสีเลยจึงสามารถนำไปใช้ทำอัญมณีปลอมและของประดับตกแต่งอันล้ำค่าได้ โดยมีสีสันสวยงามและคุณสมบัติน่ารัก
2. การใช้งานกับเซรามิกดินหายาก
ออกไซด์ของธาตุหายากสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งในเซรามิกเพื่อผลิตเซรามิกของธาตุหายากที่มีประสิทธิภาพดีกว่าเซรามิกชั้นดีของธาตุหายากในหมู่พวกเขาเป็นตัวแทนใช้วัตถุดิบที่คัดสรรมาอย่างดีและใช้กระบวนการและเทคนิคการประมวลผลที่ง่ายต่อการควบคุม ซึ่งสามารถควบคุมองค์ประกอบของเซรามิกได้อย่างแม่นยำสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ เซรามิกเชิงฟังก์ชันและเซรามิกโครงสร้างอุณหภูมิสูงหลังจากเติมแรร์เอิร์ธออกไซด์แล้ว พวกเขาสามารถปรับปรุงการเผาผนึก ความหนาแน่น โครงสร้างจุลภาค และองค์ประกอบเฟสของเซรามิก เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดในการใช้งานที่แตกต่างกันเคลือบเซรามิกที่ทำจาก praseodymium ออกไซด์เป็นสารสีไม่ได้รับผลกระทบจากบรรยากาศภายในเตาเผา มีลักษณะสีที่มั่นคง พื้นผิวเคลือบสดใส สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี ปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนและคุณภาพของเซรามิก เพิ่มความหลากหลายของสี และลดต้นทุนหลังจากเติม praseodymium ออกไซด์ลงในเม็ดสีและเคลือบเซรามิกแล้ว สามารถผลิต praseodymium สีเหลืองที่หายาก, สีเขียว praseodymium, เม็ดสีแดงด้านล่างและเคลือบผีสีขาว, เคลือบสีเหลืองงาช้าง, เครื่องลายครามสีเขียวแอปเปิ้ล ฯลฯเครื่องลายครามเชิงศิลปะประเภทนี้มีประสิทธิภาพสูงกว่าและส่งออกได้ดีซึ่งเป็นที่นิยมในต่างประเทศตามสถิติที่เกี่ยวข้อง การใช้งานทั่วโลกของ praseodymium neodymium ในเซรามิกมีมากกว่าหนึ่งพันตัน และยังเป็นผู้ใช้หลักของ praseodymium ออกไซด์อีกด้วยคาดว่าจะมีการพัฒนาเพิ่มมากขึ้นในอนาคต
3. การประยุกต์ใช้แม่เหล็กถาวรที่หายาก
ผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูงสุด (BH) ของ (Pr, Sm) แม่เหล็กถาวร Co5 m=27MG θ e (216K J/m3)。 และ (BH) m ของ PrFeB คือ 40MG θ E (320K J/m3)ดังนั้นการใช้แม่เหล็กถาวรที่ผลิตโดย Pr ยังคงมีศักยภาพในการใช้งานทั้งในอุตสาหกรรมอุตสาหกรรมและอุตสาหกรรมโยธา
4. การใช้งานในด้านอื่น ๆ เพื่อผลิตล้อเจียรคอรันดัม
บนพื้นฐานของคอรันดัมสีขาว การเติม praseodymium neodymium ออกไซด์ประมาณ 0.25% สามารถสร้างล้อเจียรคอรันดัมธาตุหายาก ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเจียรได้อย่างมากเพิ่มอัตราการบด 30% ถึง 100% และเพิ่มอายุการใช้งานเป็นสองเท่าพราซีโอดิเมียมออกไซด์มีคุณสมบัติการขัดเงาที่ดีสำหรับวัสดุบางชนิด ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นวัสดุขัดเงาสำหรับการขัดเงาได้ประกอบด้วยเพรซีโอดิเมียมออกไซด์ประมาณ 7.5% ในผงขัดเงาที่มีซีเรียม และส่วนใหญ่ใช้สำหรับการขัดแว่นตา ผลิตภัณฑ์โลหะ กระจกแบน และหลอดโทรทัศน์ผลการขัดเงาเป็นสิ่งที่ดีและมีปริมาณการใช้งานมากซึ่งกลายเป็นผงขัดหลักในประเทศจีนในปัจจุบันนอกจากนี้ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาการแตกตัวของปิโตรเลียมสามารถปรับปรุงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาได้ และสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับการผลิตเหล็ก การทำเหล็กหลอมให้บริสุทธิ์ เป็นต้น กล่าวโดยสรุป การใช้เพรซีโอดิเมียมออกไซด์มีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง โดยมีการใช้มากขึ้นในสถานะผสมนอกเหนือจาก praseodymium ออกไซด์รูปแบบเดียวคาดว่าแนวโน้มนี้จะดำเนินต่อไปในอนาคต
เวลาโพสต์: May-26-2023