Подготовка на редки земни метали

Подготовка на редки земни метали

Производството на редки земни метали е известно още като рядкоземно пирометалургично производство.Редки земни металиобикновено се разделят на смесени редки метали и единични редки земни метали. Съставът на смесени рядкоземни метали е подобен на оригиналния състав на рядкоземната земя в рудата, а един метал е метал, отделен и рафиниран от всяка рядка земя. Трудно е да се намалят редките земни оксиди (с изключение на оксиди от самарий, европий, итербий и тирум) в един метал, използвайки общи металургични методи, поради високата им топлина на образуване и висока стабилност. Следователно често използваните суровини за производството на редки земни метали са техните хлориди и флуориди.

(1) Метод на разтопена сол за електролиза

Масовото производство на смесени рядкоземни метали в индустрията обикновено използва метода на разтопена сол. Този метод включва нагряване и топене на редки земни съединения като редки земни хлориди и след това електролиза за утаяване на редки земни метали върху катода. Има два метода на електролиза: Хлоридна електролиза и оксидна електролиза. Методът на подготовка на единичен рядък земен метал варира в зависимост от елемента. Самарий, европиум, итербий и тилий не са подходящи за електролитна подготовка поради високото им налягане на парите и вместо това се приготвят по метода на редукция дестилация. Други елементи могат да бъдат приготвени чрез електролиза или метод на метална термична намаляване.

Хлоридната електролиза е най -често срещаният метод за производство на метали, особено за смесени редки земни метали. Процесът е прост, рентабилен и изисква минимални инвестиции. Най -големият недостатък обаче е освобождаването на хлорен газ, който замърсява околната среда.

Оксидната електролиза не отделя вредни газове, но цената е малко по -висока. Обикновено единични редки земи като неодимий и прасеодим се получават с помощта на оксидна електролиза.

(2) Метод на вакуумна термична редукция

Методът на електролиза може да подготви само общи индустриални метали за земята. За да се приготвят метали с ниски примеси и висока чистота, обикновено се използва метод на вакуумна термична редукция. Като цяло, редките земни оксиди първо се превръщат в рядкоземен флуорид, който се редуцира с метален калций във вакуумна индукционна пещ за получаване на сурови метали. След това те се премахват и дестилират, за да получат по -чисти метали. Този метод може да произведе всички единични метали на земята, но не може да се използва самариум, европиум, итербий и тулий.

Потенциалът за намаляване на окисляването наСамариум, Европий, итербий, Тилияи калций само частично намалява рядкотоземния флуорид. Като цяло, тези метали се приготвят чрез използване на принципа на високо налягане на парата на тези метали и ниско налягане на парите на лантанските метали, смесване и бриквиране на оксидите на тези четири редки земи с отломки на лантанските метали и ги редуцира във вакуумна пещ. Лантануме сравнително активен.Самариум, европиум, итербий и тилиясе намаляват с лантанум в злато и се събират на кондензатора, което е лесно да се отдели от шлаката.

笔记