Praseodymium oxit,công thức phân tửPr6O11, trọng lượng phân tử 1021,44.
Nó có thể được sử dụng trong thủy tinh, luyện kim và làm chất phụ gia cho bột huỳnh quang.Praseodymium oxit là một trong những sản phẩm quan trọng trong ánh sángsản phẩm đất hiếm.
Do đặc tính vật lý và hóa học độc đáo, nó đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như gốm sứ, thủy tinh, nam châm vĩnh cửu đất hiếm, chất xúc tác nứt đất hiếm, bột đánh bóng đất hiếm, vật liệu nghiền và phụ gia, với triển vọng đầy hứa hẹn.
Kể từ những năm 1990, công nghệ và thiết bị sản xuất oxit praseodymium của Trung Quốc đã có những cải tiến và cải tiến đáng kể, với tốc độ tăng trưởng sản phẩm và sản lượng nhanh chóng.Nó không chỉ có thể đáp ứng khối lượng ứng dụng trong nước và yêu cầu thị trường mà còn có thể xuất khẩu một lượng đáng kể.Do đó, công nghệ sản xuất, sản phẩm và sản lượng oxit praseodymium hiện nay của Trung Quốc cũng như nhu cầu cung cấp cho thị trường trong và ngoài nước đều thuộc hàng đầu thế giới trong cùng ngành.
Của cải
Bột màu đen, mật độ 6,88g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 2042oC, nhiệt độ sôi 3760oC.Không tan trong nước, tan trong axit tạo thành muối hóa trị ba.Độ dẫn điện tốt.
Tổng hợp
1. Phương pháp tách hóa học.Nó bao gồm phương pháp kết tinh phân đoạn, phương pháp kết tủa phân đoạn và phương pháp oxy hóa.Loại thứ nhất được tách ra dựa trên sự khác biệt về độ hòa tan tinh thể của nitrat đất hiếm.Việc phân tách dựa trên các sản phẩm có thể tích kết tủa khác nhau của muối phức sunfat đất hiếm.Loại thứ hai được tách ra dựa trên quá trình oxy hóa Pr3+ hóa trị ba thành Pr4+ hóa trị bốn.Ba phương pháp này chưa được áp dụng trong sản xuất công nghiệp do tỷ lệ thu hồi đất hiếm thấp, quy trình phức tạp, vận hành khó khăn, sản lượng thấp và chi phí cao.
2. Phương pháp tách.Bao gồm phương pháp tách chiết phức và phương pháp tách chiết xà phòng hóa P-507.Phương pháp trước đây sử dụng chất chiết DYPA và N-263 ép đùn phức tạp để chiết xuất và tách praseodymium khỏi hệ thống axit nitric làm giàu praseodymium neodymium, mang lại hiệu suất Pr6O11 99% là 98%.Tuy nhiên, do quy trình phức tạp, tiêu tốn nhiều chất tạo phức và giá thành sản phẩm cao nên chưa được sử dụng trong sản xuất công nghiệp.Hai loại sau có khả năng chiết tách tốt praseodymium bằng P-507, cả hai đều đã được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp.Tuy nhiên, do hiệu suất chiết praseodymium P-507 cao và tỷ lệ hao hụt P-204 cao nên phương pháp chiết và tách P-507 hiện được sử dụng phổ biến trong sản xuất công nghiệp.
3. Phương pháp trao đổi ion ít được sử dụng trong sản xuất do quy trình dài, vận hành rắc rối, hiệu suất thấp nhưng độ tinh khiết của sản phẩm Pr6O11 ≥ 99 5%, hiệu suất ≥ 85% và sản lượng trên một đơn vị thiết bị tương đối thấp.
1) Sản xuất sản phẩm oxit praseodymium bằng phương pháp trao đổi ion: sử dụng hợp chất giàu praseodymium neodymium (Pr, Nd) 2Cl3 làm nguyên liệu.Nó được điều chế thành dung dịch cấp liệu (Pr, Nd) Cl3 và nạp vào cột hấp phụ để hấp phụ đất hiếm bão hòa.Khi nồng độ của dung dịch thức ăn đến bằng với nồng độ dòng ra, quá trình hấp phụ đất hiếm sẽ hoàn tất và chờ quá trình tiếp theo sử dụng.Sau khi nạp cột vào nhựa cation, dung dịch CuSO4-H2SO4 được dẫn vào cột để chuẩn bị cột tách Cu H+đất hiếm để sử dụng.Sau khi nối nối tiếp một cột hấp phụ và ba cột tách, sử dụng EDT A (0,015M) Chảy vào từ đầu vào của cột hấp phụ thứ nhất để tách rửa giải (tốc độ lọc 1,2 cm/phút). Khi neodymium lần đầu chảy ra ở đầu ra của Cột tách thứ ba trong quá trình tách lọc, có thể được thu thập bằng máy thu và xử lý hóa học để thu được sản phẩm phụ Nd2O3. Sau khi tách neodymium trong cột tách, dung dịch PrCl3 tinh khiết được thu thập ở đầu ra của cột tách và được xử lý hóa học để sản xuất sản phẩm Pr6O11. Quy trình chính như sau: nguyên liệu thô → chuẩn bị dung dịch thức ăn → hấp phụ đất hiếm trên cột hấp phụ → kết nối cột tách → tách lọc → thu thập dung dịch praseodymium tinh khiết → kết tủa axit oxalic → phát hiện → đóng gói.
2) Sản xuất sản phẩm oxit praseodymium bằng phương pháp chiết P-204: sử dụng lanthanum xeri praseodymium clorua (La, Ce, Pr) Cl3 làm nguyên liệu.Trộn nguyên liệu thô thành chất lỏng, xà phòng hóa P-204 và thêm dầu hỏa để tạo thành dung dịch chiết.Tách chất lỏng cấp ra khỏi praseodymium đã chiết trong bể chiết hỗn hợp.Sau đó rửa sạch tạp chất trong pha hữu cơ và dùng HCl để chiết praseodymium thu được dung dịch PrCl3 tinh khiết.Kết tủa bằng axit oxalic, canxi và gói để thu được sản phẩm oxit praseodymium.Quy trình chính như sau: nguyên liệu thô → chuẩn bị dung dịch thức ăn → Chiết xuất praseodymium P-204 → rửa → tước axit đáy của praseodymium → dung dịch PrCl3 tinh khiết → kết tủa axit oxalic → nung → thử nghiệm → đóng gói (sản phẩm oxit praseodymium).
3) Sản xuất sản phẩm oxit praseodymium bằng phương pháp chiết P507: Sử dụng xeri praseodymium clorua (Ce, Pr) Cl3 thu được từ tinh quặng đất hiếm ion phía nam làm nguyên liệu (REO ≥ 45%, praseodymium oxit ≥ 75%).Sau khi chiết praseodymium bằng dung dịch thức ăn đã chuẩn bị sẵn và chất chiết P507 trong bể chiết, các tạp chất trong pha hữu cơ được rửa bằng HCl.Cuối cùng, praseodymium được chiết lại bằng HCl để thu được dung dịch PrCl3 tinh khiết.Kết tủa praseodymium bằng axit oxalic, nung và đóng gói tạo ra sản phẩm praseodymium oxit.Quy trình chính như sau: nguyên liệu thô → chuẩn bị dung dịch thức ăn → chiết praseodymium bằng P-507 → rửa tạp chất → chiết ngược praseodymium → dung dịch PrCl3 tinh khiết → kết tủa axit oxalic → nung → phát hiện → đóng gói (sản phẩm praseodymium oxit).
4) Sản xuất các sản phẩm oxit praseodymium bằng phương pháp chiết xuất P507: Lanthanum praseodymium clorua (Cl, Pr) Cl3 thu được từ quá trình chế biến đất hiếm cô đặc Tứ Xuyên được sử dụng làm nguyên liệu thô (REO ≥ 45%, praseodymium oxit 8,05%), và nó là được chuẩn bị thành chất lỏng thức ăn.Praseodymium sau đó được chiết bằng chất chiết P507 đã xà phòng hóa trong bể chiết và các tạp chất trong pha hữu cơ được loại bỏ bằng cách rửa HCl.Sau đó, HCl được sử dụng để chiết ngược praseodymium để thu được dung dịch PrCl3 tinh khiết.Các sản phẩm oxit praseodymium thu được bằng cách kết tủa praseodymium bằng axit oxalic, nung và đóng gói.Quy trình chính là: nguyên liệu thô → dung dịch thành phần → Chiết xuất praseodymium P-507 → rửa tạp chất → chiết ngược praseodymium → dung dịch PrCl3 tinh khiết → kết tủa axit oxalic → nung → thử nghiệm → đóng gói (sản phẩm oxit praseodymium).
Hiện nay, công nghệ xử lý chính để sản xuất các sản phẩm oxit praseodymium ở Trung Quốc là phương pháp chiết P507 bằng hệ thống axit clohydric, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp các loại oxit đất hiếm riêng lẻ khác nhau và đã trở thành một công nghệ quy trình sản xuất tiên tiến trong cùng lĩnh vực. ngành công nghiệp trên toàn thế giới, xếp hạng trong số hàng đầu.
Ứng dụng
1. Ứng dụng trong thủy tinh đất hiếm
Sau khi thêm oxit đất hiếm vào các thành phần khác nhau của thủy tinh, có thể tạo ra các màu khác nhau của thủy tinh đất hiếm, chẳng hạn như thủy tinh xanh, thủy tinh laser, quang từ và thủy tinh sợi quang, và ứng dụng của chúng ngày càng mở rộng.Sau khi thêm oxit praseodymium vào thủy tinh, người ta có thể tạo ra thủy tinh màu xanh lục, có giá trị nghệ thuật chất lượng cao và cũng có thể bắt chước đá quý.Loại kính này trông có màu xanh khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời thông thường, trong khi dưới ánh nến thì gần như không màu.Vì vậy, nó có thể được sử dụng để làm đá quý giả và đồ trang trí quý giá với màu sắc hấp dẫn và tính chất đáng yêu.
2. Ứng dụng trong gốm đất hiếm
Oxit đất hiếm có thể được sử dụng làm chất phụ gia trong gốm sứ để tạo ra nhiều loại gốm đất hiếm có hiệu suất tốt hơn.Trong số đó, gốm sứ đất hiếm là tiêu biểu.Nó sử dụng nguyên liệu thô được lựa chọn kỹ lưỡng và áp dụng các quy trình và kỹ thuật xử lý dễ kiểm soát, có thể kiểm soát chính xác thành phần của gốm sứ.Nó có thể được chia thành hai loại: gốm chức năng và gốm kết cấu nhiệt độ cao.Sau khi thêm các oxit đất hiếm, chúng có thể cải thiện quá trình thiêu kết, mật độ, cấu trúc vi mô và thành phần pha của gốm sứ để đáp ứng các yêu cầu của các ứng dụng khác nhau.Men gốm làm từ oxit praseodymium làm chất tạo màu không bị ảnh hưởng bởi không khí bên trong lò, có màu sắc ổn định, bề mặt men sáng, có thể cải thiện tính chất vật lý và hóa học, cải thiện độ ổn định nhiệt và chất lượng của gốm sứ, tăng sự đa dạng về màu sắc, và giảm chi phí.Sau khi thêm oxit praseodymium vào chất màu và men gốm, có thể tạo ra màu vàng praseodymium đất hiếm, màu xanh lá cây praseodymium, chất màu đỏ tráng men và men trắng ma, men màu vàng ngà, sứ xanh táo, v.v.Loại sứ nghệ thuật này có hiệu quả sử dụng cao hơn, xuất khẩu tốt nên được ưa chuộng ở nước ngoài.Theo số liệu thống kê có liên quan, ứng dụng toàn cầu của praseodymium neodymium trong gốm sứ là hơn một nghìn tấn và nó cũng là nơi sử dụng chính oxit praseodymium.Dự kiến trong tương lai sẽ có sự phát triển lớn hơn.
3. Ứng dụng trong nam châm vĩnh cửu đất hiếm
Tích năng lượng từ trường cực đại (BH) của (Pr, Sm) nam châm vĩnh cửu Co5 m=27MG θ e (216K J/m3)。 Và (BH) m của PrFeB là 40MG θ E (320K J/m3).Vì vậy, việc sử dụng nam châm vĩnh cửu Pr sản xuất vẫn có tiềm năng ứng dụng trong cả công nghiệp và dân dụng.
4. Ứng dụng trong các lĩnh vực khác để sản xuất bánh mài corundum.
Trên cơ sở corundum trắng, việc thêm khoảng 0,25% oxit praseodymium neodymium có thể tạo ra bánh mài corundum đất hiếm, cải thiện đáng kể hiệu suất mài của chúng.Tăng tốc độ mài từ 30% đến 100% và tăng gấp đôi tuổi thọ.Praseodymium oxit có đặc tính đánh bóng tốt đối với một số vật liệu nhất định, vì vậy nó có thể được sử dụng làm vật liệu đánh bóng cho các hoạt động đánh bóng.Nó chứa khoảng 7,5% oxit praseodymium trong bột đánh bóng dựa trên xeri và chủ yếu được sử dụng để đánh bóng kính quang học, sản phẩm kim loại, kính phẳng và ống truyền hình.Hiệu quả đánh bóng tốt và khối lượng ứng dụng lớn, hiện nay đã trở thành loại bột đánh bóng chính ở Trung Quốc.Ngoài ra, việc ứng dụng chất xúc tác Cracking dầu mỏ có thể cải thiện hoạt tính xúc tác và có thể được sử dụng làm phụ gia cho sản xuất thép, tinh chế thép nóng chảy, v.v. Tóm lại, ứng dụng của oxit praseodymium không ngừng mở rộng, bên cạnh đó còn được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái hỗn hợp. một dạng oxit praseodymium duy nhất.Người ta ước tính rằng xu hướng này sẽ tiếp tục trong tương lai.
Thời gian đăng: 26-05-2023