7440-10-0
物理化學(xué)性質(zhì)
安全數(shù)據(jù)
應(yīng)用領(lǐng)域
制備方法
主要礦物有獨(dú)居石和氟碳鈰鑭礦。用鈣還原無(wú)水氯化物或氟化物可制得金屬鐠。
1. 70g PrCl3、185g Ca在惰性氣氛下徹底混合搖勻裝入鉭坩堝或用機(jī)動(dòng)壓力機(jī)將其壓成圓柱體放入鉭坩堝中,坩堝配有打孔的鉭蓋子以便通氣,置于密閉MgO坩堝(d=0.0508m,h=0.1778m)中。然后放入石英管(d=0.05715m)中,管的一端熔封,另一端打磨后嵌入55/50錐形接頭中。用石蠟將石英管密封在真空體系中。充入Ar(先通過(guò)熱的金屬鈾純化)到P=101.325kPa,用6kW感應(yīng)爐加熱到550~600℃,使反應(yīng)發(fā)生(鉭坩堝溫度突然上升為據(jù))。5min后達(dá)到1000℃,維持13min使產(chǎn)生的稀土金屬完全結(jié)塊。冷卻到室溫,用水浸泡鉭坩堝以除掉CaCl2、Ca,稀土金屬融體保留在底部(1%~3%Ca)。
2. 在100mL鎳坩堝中電解熔融的25gKOH+10gNaOH+2.5gH2O+4gPr2O3+2gKClO3的混合物。鎳坩堝置于300瓦的電爐中,用一支裝金屬箍頭的玻璃溫度計(jì)測(cè)量溫度,粗的鉑絲作為陽(yáng)極稍稍浸入熔融物的液面下,坩堝作為陰極,電壓4V。溫度控制在320~335℃直至得到清澈的熔化物,而后形成一層發(fā)亮的黑色殼狀物質(zhì),輕輕取出。350℃、380℃下進(jìn)行第二次和第三次電解,得到產(chǎn)物。
常見問(wèn)題列表
鐠是位于元素周期表中IIIB族,原子序數(shù)為59的金屬元素,鑭系元素的稀土元素之一,aw 140.9077,化合價(jià)= 3,4。沒(méi)有穩(wěn)定的同位素。 定義鑭系金屬的一種柔軟的可延展的銀色金屬元素。它與其他鑭系元素結(jié)合出現(xiàn)。唯一天然存在的同位素是141,它不具有放射性。但是,產(chǎn)生了十四個(gè)放射性同位素。它用于混合金屬,稀土金屬中含有5%的鐠,用于打火機(jī)。包含30%鐠的另一種稀土混合物用作裂解原油的催化劑。
鐠的名稱 Praseodymium 來(lái)源于希臘語(yǔ)詞prasios(綠色)和didymos(成對(duì)的)。1841年, 發(fā)現(xiàn)鑭的瑞典化學(xué)家卡爾·古斯塔夫·莫散德從含鑭的礦物中分離出一種稀有的didymium土, 1874年, 瑞典地質(zhì)學(xué)家波·提奧多·克萊夫證實(shí)了didymium土實(shí)際是兩種元素的混合物。1879年, 勒考·德·布瓦包得蘭從鈮釔礦(samarskite) 中取得的didymium 土中分離出一種新元素釤,因此取名Samarium。大約又過(guò)了40多年,也就是發(fā)明汽燈紗罩的1885年,奧地利人韋爾斯巴赫成功地從“鐠釹”中分離出了兩個(gè)元素,一個(gè)取名為“釹”,另一個(gè)則命名為“鐠”。這種“雙生子”被分隔開了,鐠元素也有了自己施展才華的廣闊天地。鐠是用量較大的稀土元素,其用于玻璃、陶瓷和磁性材料中。
鐠在地球地殼中出現(xiàn),平均濃度為百萬(wàn)分之8。 鐠在礦物氟碳鈰礦里的碳酸鹽中普遍存在。中國(guó)和美國(guó)的氟碳鈰礦占世界稀土資源的最大比重。 在經(jīng)濟(jì)礦床中,釹的第二大宿主是礦物獨(dú)居石,它是Yangibana的主要寄主礦物。獨(dú)居石礦床賦存于澳大利亞、巴西、中國(guó)、印度、馬來(lái)西亞、南非、斯里蘭卡、泰國(guó)和美國(guó)等古砂礦和近期砂礦、沉積礦床、脈狀、偉晶巖、碳酸鹽巖和堿性復(fù)合體中。LREE礦物中的氯鉛礦是從俄羅斯的一個(gè)大型堿性火成巖中回收而來(lái)。
(1)鐠被廣泛應(yīng)用于建筑陶瓷和日用陶瓷中,其與陶瓷釉混合制成色釉,也可單獨(dú)作釉下顏料,制成的顏料呈淡黃色,色調(diào)純正、淡雅。
(2)用于制造永磁體。選用廉價(jià)的鐠釹金屬代替純釹金屬制造永磁材料,其抗氧性能和機(jī)械性能明顯提高,可加工成各種形狀的磁體。廣泛應(yīng)用于各類電子器件和馬達(dá)上。
(3)用于石油催化裂化。以鐠釹富集物的形式加入Y型沸石分子篩中制備石油裂化催化劑,可提高催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。我國(guó)70年代開始投入工業(yè)使用,用量不斷增大。
(4)鐠還可用于磨料拋光。另外,鐠在光纖領(lǐng)域的用途也越來(lái)越廣。
氯化鐠熔鹽電解法生產(chǎn)金屬鐠:以PrCI3為原料,與工業(yè)純的KC1按組成比例配成兩元電解質(zhì)(PrCI3~KC1)體系,然后放入圓形石墨電解槽內(nèi)進(jìn)行熔化后,通入直流電進(jìn)行正常的熔鹽電解,并要定時(shí)定量加放PrCI3料。電解過(guò)程中在陰極析出液體金屬鐠流入瓷坩堝內(nèi),并定時(shí)取出金屬進(jìn)行鑄錠即為產(chǎn)品。在陽(yáng)極逸出氯氣,必須將其處理合格后才可排放,以保護(hù)環(huán)境。
主要的工藝過(guò)程為:
主要設(shè)備:圓形石墨電解槽(1000A),鉬棒為陰極,石墨為陽(yáng)極,瓷坩堝為金屬受器。如果產(chǎn)量大,可用陶瓷材料電解槽(如3000A)。金屬鐠的質(zhì)量(%):Pr≥99,稀土雜質(zhì)≤1.0(Pr,Nd,Sm,Y),非稀土雜質(zhì)0.6(Fe,Si,S和P),總RE量99??蓾M足市場(chǎng)及用戶的要求。
知名試劑公司產(chǎn)品信息
Praseodymium, foil, 0.25 mm thick, 99.90%(7440-10-0)