Separacja i oczyszczanie pierwiastków ziem rzadkich

Od lat 50. XX wieku Chińczycyziemia rzadkapracownicy naukowi i techniczni przeprowadzili szeroko zakrojone badania i prace rozwojowe nad metodą ekstrakcji rozpuszczalnikowej w celu rozdzieleniaziemia rzadkapierwiastków i osiągnęły wiele wyników badań naukowych, które były szeroko stosowane w produkcji przemysłowej pierwiastków ziem rzadkich. W 1970 r. N263 został pomyślnie użyty w przemyśle do ekstrakcji i oddzielaniatlenek itruo czystości 99,99%, zastępując metodę wymiany jonowej w celu rozdzieleniatlenek itruKoszt był niższy niż jedna dziesiąta kosztów metody wymiany jonowej. W 1970 r. zamiast klasycznej metody rekrystalizacji do produkcji światła zastosowano ekstrakcję P204.tlenki ziem rzadkich; Wyodrębnianietlenek lantanustosując ester metylowy dimetyloheptylowy (P350) zamiast klasycznej metody krystalizacji frakcyjnej; W latach 70. XX wieku proces ekstrakcji amoniaku P507 i oddzielania goziemia rzadkapierwiastków i ekstrakcjiitrz kwasem naftenowym po raz pierwszy zastosowano w Chinachziemia rzadkaprzemysł hydrometalurgiczny; Szybki rozwój technologii ekstrakcyjnej w Chinachziemia rzadkaprzemysł jest nierozerwalnie związany z ciężką pracą Yuan Chengye i innych towarzyszy z Chińskiej Akademii Nauk, Instytutu Chemii Organicznej w Szanghaju. Różne ekstrahenty (takie jak P204, P350, P507 itp.), które z powodzeniem przebadali, są szeroko stosowane w przemyśle; Teoria ekstrakcji kaskadowej zaproponowana i promowana przez profesora Xu Guangxiana z Uniwersytetu Pekińskiego w latach 70. odegrała wiodącą rolę w chińskiej technologii ekstrakcji i separacji. Jednocześnie zaproponowano i szeroko zastosowano proces separacji zoptymalizowany przy użyciu teorii ekstrakcji kaskadowej wziemia rzadkaprzemysł ekstrakcyjny i separacyjny.

W ciągu ostatnich 40 lat Chiny osiągnęły wiele znaczących osiągnięć w dziedzinieziemia rzadkaseparacja i oczyszczanie.

W latach 60. Pekiński Instytut Badań Metali Nieżelaznych przeprowadził udane badania nad metodą redukcji alkaliczności proszku cynkowego, aby uzyskać cynk o wysokiej czystościtlenek europu, co było pierwszym przypadkiem w Chinach, w którym wyprodukowano produkty o zawartości większej niż 99,99%. Metoda ta jest nadal stosowana w różnychmetale ziem rzadkichw całym kraju wykorzystywane przez fabrykę; Szanghajskie Zakłady Chemiczne Yuelong, Uniwersytet Fudan i Pekiński Ogólny Instytut Metali Nieżelaznych współpracowały, aby po raz pierwszy zastosować proces ekstrakcyjnej wymiany jonowej w celu wzbogacenia N263 o P204 oraz ekstrakcji i oczyszczenia w celu uzyskania czystości 99,95%tlenek itruW 1970 roku do wzbogacenia N263 i uzyskania P204 użytotlenek itruo czystości ponad 99,99% uzyskanej poprzez wtórną ekstrakcję i oczyszczanie.

W latach 1967–1968 zakład doświadczalny Jiangxi 801 Factory i Beijing Nonferrous Metals Research Institute współpracowały, aby z powodzeniem zbadać proces wykorzystania ekstrakcji grupowej P204 – ekstrakcji N263 w celu ekstrakcji tlenku itru. W grudniu 1968 r. 3-tonowa/rocznatlenek itruzbudowano warsztat produkcyjny o czystości 99%tlenek itru.

W 1972 r. utworzono zespół badawczy złożony z czterech firm, w tym Beijing Nonferrous Metals Research Institute, Jiangxi 806 Factory, Jiangxi Nonferrous Metallurgy Research Institute i Changsha Nonferrous Metallurgy Design Institute. Po dwóch latach wspólnych eksperymentów badawczych w Beijing Nonferrous Metals Research Institute proces ekstrakcjitlenek itrupomyślnie przebadano zastosowanie kwasu naftenowego jako ekstrahenta i mieszaniny alkoholi jako rozcieńczalnika.

W 1974 roku Instytut Chemii Stosowanej Changchun odkrył po raz pierwszy, że podczas rozdzielaniaziemia rzadkaelementy wykorzystujące ekstrakcję kwasem naftenowym,itrznajdował się przedlantan, co czyni go najmniej łatwo ekstrahowalnym pierwiastkiem wśród pierwiastków ziem rzadkich. Dlatego też, technologia oddzielaniatlenek itruzaproponowano ekstrakcję kwasem naftenowym z układu kwasu azotowego. W tym samym czasie Pekiński Instytut Badań Metali Nieżelaznych przeprowadził badania nad separacjątlenek itruz systemów kwasu solnego przy użyciu kwasu naftenowego, a rozszerzone eksperymenty przeprowadzono w zakładzie Nanchang 603 i zakładzie Jiujiang 806 w 1975 r., stosując mieszaninę Longnantlenek ziem rzadkichjako surowiec. W 1974 r. Shanghai Yuelong Chemical Plant, Fudan University i Beijing Nonferrous Metals Research Institute nawiązały współpracę w celu zbadania separacjitlenek itrue z monacytu Mieszanyziemia rzadkabrązowyitrruda kolumbijska wykorzystuje ciężkiziemia rzadkawyekstrahowane i zgrupowane według P204 jako surowca oraztlenek itrue jest oddzielany przez ekstrakcję kwasem naftenowym. Odbył się konkurs przyjaźni na trzech frontach, w którym wszyscy wymieniali się informacjami, uczyli się od siebie nawzajem swoich mocnych i słabych stron, a na koniec pomyślnie przestudiowali proces ekstrakcji i separacji kwasu naftenowego 99,99%tlenek itrue z chińskimi cechami.

W latach 1974–1975 fabryka Nanchang 603 współpracowała z Instytutem Chemii Stosowanej Changchun, Pekińskim Ogólnym Instytutem Metali Nieżelaznych, Instytutem Metalurgii Nieżelaznej Jiangxi i innymi jednostkami w celu pomyślnego przeprowadzenia badań nad trzecią generacjątlenek itruProces ekstrakcji – ekstrakcja jednoetapowa kwasem naftenowym i ekstrakcja o wysokiej czystościtlenek itrue. Proces ten został uruchomiony w 1976 roku.

Na pierwszym NarodowymRzadkie metale ziem rzadkichKonferencja Extraction Conference odbyła się w Baotou w 1976 r., pan Xu Guangxian zaproponował teorię ekstrakcji kaskadowej. W 1977 r. odbyło się „Narodowe Sympozjum na tematRzadkie metale ziem rzadkichExtraction Cascade Theory and Practice” odbyło się w Shanghai Yuelong Chemical Plant, zapewniając systematyczne i kompleksowe wprowadzenie do tej teorii. Następnie teoria ekstrakcji kaskadowej została szeroko zastosowana w badaniach i produkcji separacji i oczyszczania ekstrakcji pierwiastków ziem rzadkich.

W 1976 roku Pekiński Instytut Badań Metali Nieżelaznych wykorzystał rudę Baotou zmieszaną zziemia rzadkawydobywaćcerz wzbogaconego materiału. Do oddzielenia zastosowano metodę ekstrakcji N263lantan prazeodym neodymowy. W jednej ekstrakcji rozdzielono trzy produkty, a czystośćtlenek lantanu, tlenek prazeodymu, Itlenek neodymuwynosiła około 90%.

W latach 1979–1983 BaotouRzadkie metale ziem rzadkichInstytut Badawczy i Pekiński Instytut Badań Metali Nieżelaznych opracowali system kwasu solnego P507ziemia rzadkaproces separacji ekstrakcyjnej z wykorzystaniem rudy ziem rzadkich Baotou jako surowca w celu uzyskania sześciu pojedynczychziemia rzadkaprodukty (czystość 99% do 99,95%)lantan, cer, prazeodym, neodymowy, samar, Igadolin, jak równieżeuropIterbwzbogacone produkty. Proces był krótki, ciągły, a czystość produktu była wysoka.

Na początku lat 80. Pekiński Instytut Badań Metali Nieżelaznych nawiązał współpracę z hutą metali nieżelaznych Jiujiang, Instytutem Chemii Stosowanej Changchun i fabryką Jiangxi 603 w celu przeprowadzenia krajowych badań w ramach „Szóstego Planu Pięcioletniego” i pomyślnie opracował technologię procesu umożliwiającą całkowite oddzielenie pojedynczych metali.ziemia rzadkaelementy z Longnan mieszaneziemia rzadkaprzy użyciu systemu kwasu solnego P507.

W 1983 roku huta metali nieżelaznych Jiujiang przyjęła technologię procesu „systemu kwasu naftenowego i kwasu solnego” Pekińskiego Instytutu Badań Metali Nieżelaznych w celu produkcji fluorescencyjnego gatunkutlenek itruz Longnan mieszanych metali ziem rzadkich” w celu produkcji klasy fluorescencyjnejtlenek itru, obniżając kosztytlenek itrui zaspokojenie popytu natlenek itrudla telewizji kolorowej w Chinach.

W 1984 roku Pekiński Instytut Metali Nieżelaznych przeprowadził pomyślne badania nad oddzielaniem metali o wysokiej czystościtlenek terbuużywając żywicy ekstrakcyjnej P507terbwzbogaconych substancji jako surowców w Chinach.

W 1985 roku Pekiński Instytut Badań Metali Nieżelaznych przeniósł ekstrakcję kwasu naftenowego do klasy fluorescencyjnejtlenek itrutechnologii procesowej do byłej Niemieckiej Republiki Demokratycznej za 1,71 mln franków szwajcarskich, co było pierwszymziemia rzadkatechnologia procesu separacji eksportowana przez Chiny.

W latach 1984–1986 na Uniwersytecie Pekińskim prowadzono eksperymenty przemysłowe nad ekstrakcją i separacją La/CePr/Nd oraz La/Ce/Pr w układzie P507-HCl w Trzecim Uniwersytecie Pekińskim.Rzadkie metale ziem rzadkichRoślina Baosteel. Ponad 98%tlenek prazeodymu, 99,5%tlenek lantanu, ponad 85%tlenek cerui 99%tlenek neodymuzostały uzyskane. W 1986 r. Shanghai Yuelong Chemical Plant zastosował teorię projektowania optymalizacji procesu ekstrakcji z trzema wylotami, teoretyczne osiągnięcie teorii ekstrakcji kaskadowej Uniwersytetu Pekińskiego, aby przeprowadzić eksperyment przemysłowy z trzema wylotami w nowo zbudowanym systemie P507-HCl, procesie separacji lekkich pierwiastków ziem rzadkich. Skala eksperymentu przemysłowego bezpośrednio rozszerzyła projekt teorii ekstrakcji kaskadowej do 100 ton, znacznie skracając cykl stosowania nowego procesu w produkcji.

W latach 1986–1989 Baotou Rare Earth Research Institute, Jiangxi 603 Factory i Beijing Nonferrous Metals Research Institute opracowały wielowylotowy proces ekstrakcji systemu P507-HCl, który umożliwia jednoczesną produkcję 3–5 produktów ziem rzadkich poprzez jedną ekstrakcję frakcyjną. Proces jest krótki, opłacalny i elastyczny.

W latach 1990–1995 Pekiński Instytut Badań Metali Nieżelaznych i BaotouRzadkie metale ziem rzadkichInstytut Badawczy współpracował przy realizacji krajowego projektu naukowo-technicznego „Ósmego Planu Pięcioletniego” „Badania nad monokrystalicznym kwasem o wysokiej czystości”Rzadkie metale ziem rzadkichTechnologia ekstrakcji”. Szesnaście singlitlenek ziem rzadkichprodukty o czystości większej niż 99,999% do 99,9999% przygotowano odpowiednio przy użyciu metody ekstrakcyjnej, metody chromatografii ekstrakcyjnej, metody redoks i metody chromatografii włókien kationowymiennych. Proces ten osiągnął międzynarodowy poziom zaawansowany i zdobył Narodową Nagrodę za Główne Osiągnięcia „Ósmego Pięcioletniego Planu”.

W roku 2000 Pekiński Instytut Badań Metali Nieżelaznych opracował z powodzeniem metodę redukcji elektrolitycznej za pomocą alkaliczności, umożliwiającą otrzymywanie metali o wysokiej czystościtlenek europu. Dzięki unikaniu zanieczyszczenia produktu proszkiem cynkowym, proces ten może ekstrahowaćtlenek europuo czystości 5N-6N w jednym przejściu. W 2001 r. roczna linia produkcyjna wynosiła 18 ton wysokiej czystościtlenek europuzostał zbudowany w GansuRzadkie metale ziem rzadkichSpółka została założona i oddana do eksploatacji w tym samym roku.

Podsumowując, Chinyziemia rzadkatechnologię separacji i oczyszczania można uznać za wiodącą na świecie, np. ekstrakcję kwasu naftenowegotlenek itruwiększa niż 5N, metoda ekstrakcji P507 do przygotowaniatlenek lantanupowyżej 5N, metoda ekstrakcji elektroredukcyjnej lub metoda alkaliczna do przygotowaniatlenek europuwiększy niż 5N itd. Jednak poziom kontroli automatyzacji w branży separacji i oczyszczania jest stosunkowo niski, a niektóre przedsiębiorstwa mają słabą stabilność jakości i spójność wysokiej czystościziemia rzadkaproduktów. Dlatego konieczne jest dalsze podnoszenie poziomu wyposażenia przedsiębiorstw.


Czas publikacji: 02-11-2023