Przygotowanie metali ziem rzadkich
Produkcja metali ziem rzadkich jest również znana jako produkcja pirometalurgiczna ziemi rzadkiej.Metale ziem rzadkichsą ogólnie podzielone na mieszane metale ziem rzadkich i pojedyncze metale ziem rzadkich. Skład mieszanych metali ziem rzadkich jest podobny do oryginalnego składu ziem rzadkich w rudzie, a pojedynczy metal jest metalem oddzielonym i udoskonalonym od każdej ziemi rzadkiej. Trudno jest zmniejszyć tlenki ziem rzadkich (z wyjątkiem tlenków Samarium, Europu, Ytterbium i Thulium) do pojedynczego metalu przy użyciu ogólnych metod metalurgicznych, ze względu na ich wysokie ciepło tworzenia i wysoką stabilność. Dlatego powszechnie stosowanymi surowcami do produkcji metali ziem rzadkich są ich chlorki i fluorki.
(1) Metoda elektrolizy stopionej soli
Masowa produkcja mieszanych metali ziem rzadkich w przemyśle zwykle wykorzystuje metodę elektrolizy stopionej soli. Ta metoda obejmuje ogrzewanie i topienie związków ziem rzadkich, takich jak chlorki ziem rzadkich, a następnie elektroliza w celu wytrącania metali ziem rzadkich na katodzie. Istnieją dwie metody elektrolizy: elektroliza chlorkowa i elektroliza tlenku. Metoda przygotowania pojedynczego metalu ziem rzadkich różni się w zależności od elementu. Samarium, Europium, Ytterbium i Thulium nie są odpowiednie do przygotowania elektrolitycznego ze względu na wysokie ciśnienie pary, a zamiast tego są przygotowywane przy użyciu metody destylacji redukcji. Inne elementy można przygotować metodą elektrolizy lub metody redukcji termicznej metalu.
Elektroliza chlorkowa jest najczęstszą metodą wytwarzania metali, szczególnie w przypadku mieszanych metali ziem rzadkich. Proces jest prosty, opłacalny i wymaga minimalnych inwestycji. Jednak największą wadą jest uwalnianie gazu chloru, który zanieczyszcza środowisko.
Elektroliza tlenku nie uwalnia szkodliwych gazów, ale koszt jest nieco wyższy. Ogólnie rzecz biorąc, drogie pojedyncze ziemiy rzadkie, takie jak neodym i praseodymu, są wytwarzane za pomocą elektrolizy tlenku.
(2) Metoda redukcji termicznej próżniowej
Metoda elektrolizy może przygotować jedynie metale ziem rzadkich o klasie przemysłowej. Aby przygotować metale o niskich zanieczyszczeniach i wysokiej czystości, ogólnie stosuje się próżniową metodę redukcji termicznej. Ogólnie rzecz biorąc, tlenki ziem rzadkich są wykonywane najpierw w fluorku ziem rzadkich, który jest zmniejszony z metalicznym wapniem w piecu indukcyjnym próżniowym w celu uzyskania surowych metali. Następnie są wspomagane i destylowane w celu uzyskania czystszych metali. Ta metoda może wytwarzać wszystkie pojedyncze metale ziem rzadkich, ale nie można zastosować Samarium, Europu, Ytterbium i Thulium.
Potencjał redukcji utlenianiaSamarium, Europium, Ytterbium, Thuliuma wapń tylko częściowo zmniejszył fluor ziemski. Zasadniczo metale te są przygotowywane przy użyciu zasady wysokiego ciśnienia pary tych metali i niskiego ciśnienia pary metali lantanowych, mieszania i brikietowania tlenków tych czterech ziem rzadkich z gruzem metali lantanowych i zmniejszenie ich w piecu wakuum. Lantanjest stosunkowo aktywny.Samarium, Europium, Ytterbium i Thuliumsą redukowane przez Lantanum w złoto i zbierane na skraplaczu, który jest łatwy do oddzielenia od żużla.
笔记
Czas postu: 19-2023