Получаване на редкоземни метали

Получаване на редкоземни метали

Производството на редкоземни метали е известно още като пирометалургично производство на редкоземни метали.Редкоземни металиобикновено се разделят на смесени редкоземни метали и единични редкоземни метали. Съставът на смесените редкоземни метали е подобен на оригиналния редкоземен състав в рудата, а един метал е метал, отделен и рафиниран от всяка редкоземна метал. Трудно е да се редуцират редкоземни оксиди (с изключение на оксиди на самарий, европий, итербий и тулий) в един метал, като се използват общи металургични методи, поради тяхната висока топлина на образуване и висока стабилност. Следователно, често използваните суровини за производството на редкоземни метали са техните хлориди и флуориди.

(1) Метод за електролиза на разтопена сол

Масовото производство на смесени редкоземни метали в промишлеността обикновено използва метода на електролиза на разтопена сол. Този метод включва нагряване и топене на редкоземни съединения като редкоземни хлориди и след това електролиза за утаяване на редкоземни метали върху катода. Има два метода на електролиза: хлоридна електролиза и оксидна електролиза. Методът за получаване на един редкоземен метал варира в зависимост от елемента. Самарият, европий, итербий и тулий не са подходящи за електролитно приготвяне поради високото им налягане на парите и вместо това се приготвят чрез редукционен метод на дестилация. Други елементи могат да бъдат получени чрез електролиза или метод на термична редукция на метал.

Хлоридната електролиза е най-разпространеният метод за производство на метали, особено за смесени редкоземни метали. Процесът е прост, рентабилен и изисква минимални инвестиции. Най-големият недостатък обаче е отделянето на хлорен газ, който замърсява околната среда.

Оксидната електролиза не отделя вредни газове, но цената е малко по-висока. Обикновено скъпите единични редкоземни метали като неодим и празеодим се произвеждат с помощта на оксидна електролиза.

(2) Метод на вакуумна термична редукция

Методът на електролиза може да приготви само редкоземни метали от общ индустриален клас. За получаване на метали с ниски примеси и висока чистота обикновено се използва метод за термична редукция под вакуум. Обикновено редкоземните оксиди първо се превръщат в редкоземен флуорид, който се редуцира с метален калций във вакуумна индукционна пещ, за да се получат сурови метали. След това се претопяват и дестилират, за да се получат по-чисти метали. Този метод може да произвежда всички отделни редкоземни метали, но не могат да се използват самарий, европий, итербий и тулий.

Окислително редукционният потенциал насамарий, европий, итербий, тулийи калцият само частично редуцира редкоземния флуорид. Обикновено тези метали се приготвят чрез използване на принципа на високо налягане на парите на тези метали и ниско налягане на парите на лантановите метали, смесване и брикетиране на оксидите на тези четири редкоземни метали с остатъците от лантанови метали и редуцирането им във вакуумна пещ. лантане относително активен.Самарий, европий, итербий и тулийсе редуцират от лантан в злато и се събират в кондензатора, който лесно се отделя от шлаката.

笔记