Приготвяне на редкоземни метали

Приготвяне 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 състав на редкоземните метали в рудата, а единичният метал е метал, отделен и рафиниран от всеки редкоземен елемент. Трудно е да се редуцират редкоземните оксиди (с изключение на оксидите на самария, европия, итербия и тулия) в един метал, използвайки общи металургични методи, поради високата им топлина на образуване и висока стабилност. Следователно, често използваните суровини за производството на редкоземни метали са техните хлориди и флуориди.

(1) Метод на 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 например редкоземни хлориди, и след това електролиза за утаяване на редкоземни метали върху катода. Съществуват два метода на електролиза: хлоридна електролиза и оксидна електролиза. Методът на получаване на един редкоземен метал варира в зависимост от елемента. Самарий, европий, итербий и тулий не са подходящи за електролитно получаване поради високото им налягане на парите и вместо това се получават чрез метод на редукционна дестилация. Други елементи могат да бъдат получени чрез електролиза или метод на термична редукция на метали.

Хлоридната електролиза е най-разпространеният метод за производство на метали, особено на 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, чрез оксидна електролиза се произвеждат скъпи единични редкоземни елементи, като неодим и празеодим.

(2) Метод за вакуумна термична редукция

Методът на електролиза може да произвежда само редкоземни метали с общо промишлено качество. За да се получат метали с ниски примеси и висока чистота, обикновено се използва метод на вакуумна термична редукция. 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 те се претопяват и дестилират, за да се получат по-чисти метали. Този метод може да произвежда всички единични редкоземни метали, но не може да използва самарий, европий, итербий и тулий.

Окислително-редукционният потенциал насамарий, европий, итербий, тулийи калцият само частично редуцира редкоземния флуорид. Обикновено тези метали се получават чрез използване на принципа на високо парно налягане на тези метали и ниско парно налягане на лантановите метали, смесване и брикетиране на оксидите на тези четири редкоземни елемента с отломките на лантановите метали и редуцирането им във вакуумна пещ.Лантанае сравнително активен.Самарий, европий, итербий и тулийсе редуцират от лантан до злато и се събират в кондензатора, който лесно се отделя от шлаката.

笔记