硫酸镨的用途

背景及概述^[1][2]

金属镨(Pr)材料是轻稀土金属中的产品之一。因为它具有独特的理化性质，所以在稀土永磁，储氢材料，有色金属及合金，发火合金，钢和铁等领域中的应用不断发展，其前景十分看好。20世纪50年代中期，我国开始对金属镨的研制。60年代该金属逐步走向工业化生产，并向市场提供了小量产品。70年代生产金属镨的主要工艺技术是用氯化镨熔盐电解法，并为国内一些冶炼厂所使用，且产量增长较快，可满足市场及用户的需求。

硫酸镨化学式Pr₂(SO₄)₃。分子量570.00。浅绿色粉末。颜色随纯度变化。相对密度 3.72¹⁶。溶于水。其八水合物为绿色单斜系晶体，相对密度 2.827^18.5，折光率1.540、1.549、1.561，溶于水，微溶于热水，加热变为无水盐。五水合物为绿色单斜系晶体，相对密度3.176¹⁶，溶于水。

硫酸镨是一种无机化合物，它是无嗅的亮绿色晶体。它易吸水，形成五水合物和八水合物。它是由三氧化二镨溶于硫酸，从溶液中可以结晶出八水合硫酸镨。产物可以在有机溶剂中经过“蒸发-再溶解”提纯。硫酸镨在标况下稳定。水合物加热失水并变得略白。和其他稀土金属硫酸盐一样，其溶解度随着温度升高而减小，借此可以分离稀土和非稀土的化合物。

结构

用途^[3] 

硫酸镨可用于制有色玻璃、无铬钝化液以及一些催化剂等。应用举例如下：

1. 一种航空用铝合金的无铬钝化液。

该钝化液的组成为：氯化铈6-8g/L，硝酸镧1-3g/L，硫酸镨2-4g/L，高锰酸钾8-10g/L，氯化亚铁12-14g/L，高铁酸钾3-5g/L，硝酸钙1.5-2.5g/L，柠檬酸钠6-8g/L，水性聚氨酯60-66g/L，间苯二甲胺6-8g/L，次氮基三亚甲基三膦酸7-9g/L，十二烷基苯磺酸钠1-3g/L，余量为去离子水。

该钝化液为针对航空用铝合金的特点专门设计，无铬无氟，对环境友 好，添加复合稀土盐改善钝化膜的耐腐蚀性能，并通过添加高铁酸钾稳定钝化溶液，通过添加水性聚氨酯和次氮基三亚甲基三膦酸改善成膜性能。因此采用 本发明的钝化液制备的钝化膜的耐腐蚀性能好。

2. 制备一种丙酮缩合制异佛尔酮的催化剂。

该催化剂由镁-钙-铝复合氧化物及硫酸镨组成，其中各组分以金属元素计的摩尔比为：Mg/Al为1:1~3：1，Mg/Ca为5：1~20：1，Mg/Pr为10：1~40：1。制备方法为：利用共沉淀法制备镁-钙-铝复合氧化物，再用硫酸镨溶液对镁-钙-铝复合氧化物进行喷浸处理，干燥，焙烧，制得成品催化剂。本催化剂在提高目的产品异佛尔酮的选择性时，提高了产品异佛尔酮的收率。

3. 制备一种玻璃纤维表面化学镀Ni-Co-Pr-B四元合金镀液。

包括以下操作步骤，1)玻璃纤维预处理；2)将氯化镍、氯化钴、硫酸镨、硼氢化钠、酒石酸钠钾、焦亚硫酸钠和乙二胺分别用蒸馏水溶解；3)将步骤2)中完全溶解的氯化镍、氯化钴、硫酸镨、焦亚硫酸钠和乙二胺溶液混合均匀后，加入到酒石酸钠钾溶液中，搅拌均匀；4)将硼氢化钠溶液缓慢加入步骤(2)所配好的溶液，稀释，用氢氧化钠调节pH值为11～14；5)将步骤1)中预处理后的玻璃纤维加入到步骤3)配制好的镀液中进行化学镀锡镍，施镀温度55～90℃；6)将步骤5)制备获得的镀Ni-Co-Pr-B玻璃纤维烘干。

采用本技术方案制备获得Ni-Co-Pr-B玻璃纤维镀层含镍高，镀层结合力，导电性、稳定性好。

制备^[1]

硫酸镨的制备如下：由氧化镨溶于过量硫酸，加热蒸发后在P₂O₅上干燥得无水盐，后者的水溶液在水浴上蒸发得五水合物，在15～17℃蒸发得八水合物。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] 林河成. 金属镨的生产及其应用发展[J]. 金属世界, 2007 (2): 52-55.

[3] 石明.一种航空用铝合金的无铬钝化液. CN201310310214.4  ，申请日20130722

[4] 王春梅;苏杰;侯学伟;李风华;季秀珍.丙酮缩合制异佛尔酮的催化剂及其制备方法.  CN201310495718.8  ，申请日20131022

[5] 管登高;刘玉邦;徐冠立;孙遥;胡德豪;刘扬;郭雪琪;周润东;王炎;林金辉;孙传敏.玻璃纤维表面化学镀Ni-Co-Pr-B四元合金镀液及其制备方法. CN201810182473.6 ，申请日 20180306