10277-44-8 / 硫酸鐠的用途

背景及概述^[1][2]

金屬鐠(Pr)材料是輕稀土金屬中的產品之一。因為它具有獨特的理化性質，所以在稀土永磁，儲氫材料，有色金屬及合金，發(fā)火合金，鋼和鐵等領域中的應用不斷發(fā)展，其前景十分看好。20世紀50年代中期，我國開始對金屬鐠的研制。60年代該金屬逐步走向工業(yè)化生產，并向市場提供了小量產品。70年代生產金屬鐠的主要工藝技術是用氯化鐠熔鹽電解法，并為國內一些冶煉廠所使用，且產量增長較快，可滿足市場及用戶的需求。

硫酸鐠化學式Pr₂(SO₄)₃。分子量570.00。淺綠色粉末。顏色隨純度變化。相對密度3.72¹⁶。溶于水。其八水合物為綠色單斜系晶體，相對密度2.827^18.5，折光率1.540、1.549、1.561，溶于水，微溶于熱水，加熱變?yōu)闊o水鹽。五水合物為綠色單斜系晶體，相對密度3.176¹⁶，溶于水。

硫酸鐠是一種無機化合物，它是無嗅的亮綠色晶體。它易吸水，形成五水合物和八水合物。它是由三氧化二鐠溶于硫酸，從溶液中可以結晶出八水合硫酸鐠。產物可以在有機溶劑中經過“蒸發(fā)-再溶解”提純。硫酸鐠在標況下穩(wěn)定。水合物加熱失水并變得略白。和其他稀土金屬硫酸鹽一樣，其溶解度隨著溫度升高而減小，借此可以分離稀土和非稀土的化合物。

結構

用途^[3]

硫酸鐠可用于制有色玻璃、無鉻鈍化液以及一些催化劑等。應用舉例如下：

1. 一種航空用鋁合金的無鉻鈍化液。

該鈍化液的組成為：氯化鈰6-8g/L，硝酸鑭1-3g/L，硫酸鐠2-4g/L，高錳酸鉀8-10g/L，氯化亞鐵12-14g/L，高鐵酸鉀3-5g/L，硝酸鈣1.5-2.5g/L，檸檬酸鈉6-8g/L，水性聚氨酯60-66g/L，間苯二甲胺6-8g/L，次氮基三亞甲基三膦酸7-9g/L，十二烷基苯磺酸鈉1-3g/L，余量為去離子水。

該鈍化液為針對航空用鋁合金的特點專門設計，無鉻無氟，對環(huán)境友好，添加復合稀土鹽改善鈍化膜的耐腐蝕性能，并通過添加高鐵酸鉀穩(wěn)定鈍化溶液，通過添加水性聚氨酯和次氮基三亞甲基三膦酸改善成膜性能。因此采用本發(fā)明的鈍化液制備的鈍化膜的耐腐蝕性能好。

2. 制備一種丙酮縮合制異佛爾酮的催化劑。

該催化劑由鎂-鈣-鋁復合氧化物及硫酸鐠組成，其中各組分以金屬元素計的摩爾比為：Mg/Al為1:1~3：1，Mg/Ca為5：1~20：1，Mg/Pr為10：1~40：1。制備方法為：利用共沉淀法制備鎂-鈣-鋁復合氧化物，再用硫酸鐠溶液對鎂-鈣-鋁復合氧化物進行噴浸處理，干燥，焙燒，制得成品催化劑。本催化劑在提高目的產品異佛爾酮的選擇性時，提高了產品異佛爾酮的收率。

3. 制備一種玻璃纖維表面化學鍍Ni-Co-Pr-B四元合金鍍液。

包括以下操作步驟，1)玻璃纖維預處理；2)將氯化鎳、氯化鈷、硫酸鐠、硼氫化鈉、酒石酸鈉鉀、焦亞硫酸鈉和乙二胺分別用蒸餾水溶解；3)將步驟2)中完全溶解的氯化鎳、氯化鈷、硫酸鐠、焦亞硫酸鈉和乙二胺溶液混合均勻后，加入到酒石酸鈉鉀溶液中，攪拌均勻；4)將硼氫化鈉溶液緩慢加入步驟(2)所配好的溶液，稀釋，用氫氧化鈉調節(jié)pH值為11～14；5)將步驟1)中預處理后的玻璃纖維加入到步驟3)配制好的鍍液中進行化學鍍錫鎳，施鍍溫度55～90℃；6)將步驟5)制備獲得的鍍Ni-Co-Pr-B玻璃纖維烘干。

采用本技術方案制備獲得Ni-Co-Pr-B玻璃纖維鍍層含鎳高，鍍層結合力，導電性、穩(wěn)定性好。

制備^[1]

硫酸鐠的制備如下：由氧化鐠溶于過量硫酸，加熱蒸發(fā)后在P₂O₅上干燥得無水鹽，后者的水溶液在水浴上蒸發(fā)得五水合物，在15～17℃蒸發(fā)得八水合物。

主要參考資料

[1] 化合物詞典

[2] 林河成. 金屬鐠的生產及其應用發(fā)展[J]. 金屬世界, 2007 (2): 52-55.

[3] 石明.一種航空用鋁合金的無鉻鈍化液.CN201310310214.4，申請日20130722

[4] 王春梅;蘇杰;侯學偉;李風華;季秀珍.丙酮縮合制異佛爾酮的催化劑及其制備方法.CN201310495718.8，申請日20131022

[5] 管登高;劉玉邦;徐冠立;孫遙;胡德豪;劉揚;郭雪琪;周潤東;王炎;林金輝;孫傳敏.玻璃纖維表面化學鍍Ni-Co-Pr-B四元合金鍍液及其制備方法.CN201810182473.6，申請日20180306