Separacja i oczyszczanie pierwiastków ziem rzadkich

Od lat pięćdziesiątych XX wieku, chińskiziemia rzadkapracownicy nauki i technologii przeprowadzili szeroko zakrojone badania i rozwój metody ekstrakcji rozpuszczalnikiem w celu separacjiziemia rzadkapierwiastki i osiągnęły wiele wyników badań naukowych, które są szeroko stosowane w produkcji przemysłowej pierwiastków ziem rzadkich. W 1970 roku N263 został z powodzeniem zastosowany w przemyśle do ekstrakcji i separacjitlenek itruo czystości 99,99%, zastępując przy separacji metodę wymiany jonowejtlenek itru. Koszt był mniejszy niż jedna dziesiąta kosztu metody wymiany jonowej; W 1970 roku do wytworzenia światła zamiast klasycznej metody rekrystalizacji zastosowano ekstrakcję P204tlenki metali ziem rzadkich; Ekstrahującytlenek lantanuzastosowanie estru metylodimetyloheptylowego (P350) zamiast klasycznej metody krystalizacji frakcyjnej; W latach 70-tych XX wieku rozpoczęto proces ekstrakcji i separacji amoniaku P507ziemia rzadkapierwiastki i ekstrakcjaitrz kwasem naftenowym po raz pierwszy zastosowano w Chinachziemia rzadkaprzemysł hydrometalurgiczny; Szybki rozwój technologii ekstrakcji w Chinachziemia rzadkaprzemysłu jest nierozerwalnie związana z ciężką pracą Yuana Chengye i innych towarzyszy z Chińskiej Akademii Nauk w Szanghajskim Instytucie Chemii Organicznej. Różne ekstrahenty (takie jak P204, P350, P507 itp.), które pomyślnie zbadano, są szeroko stosowane w przemyśle; Teoria ekstrakcji kaskadowej zaproponowana i promowana przez profesora Xu Guangxiana z Uniwersytetu w Pekinie w latach 70. XX wieku odegrała wiodącą rolę w chińskiej technologii ekstrakcji i separacji. Jednocześnie zaproponowano i szeroko zastosowano proces separacji zoptymalizowany z wykorzystaniem teorii ekstrakcji kaskadowejziemia rzadkaprzemysł wydobywczy i separacyjny.

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

W latach sześćdziesiątych XX wieku Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi z sukcesem zbadał metodę redukcji zasadowości proszku cynkowego w celu uzyskania wysokiej czystościtlenek euro, który po raz pierwszy w Chinach wyprodukował produkty przekraczające 99,99%. Ta metoda jest nadal stosowana w różnychpierwiastki ziem rzadkichna terenie całego kraju użytkowana przez fabrykę; Zakłady Chemiczne Yuelong w Szanghaju, Uniwersytet Fudan i Generalny Instytut Metali Nieżelaznych w Pekinie współpracowały nad pierwszym zastosowaniem procesu ekstrakcji jonowymiennej w celu wzbogacenia N263 w P204 oraz ekstrakcji i oczyszczenia w celu uzyskania czystości 99,95%.tlenek itru. W 1970 roku do wzbogacenia N263 i otrzymania N263 użyto P204tlenek itruo czystości ponad 99,99% poprzez wtórną ekstrakcję i oczyszczanie.

W latach 1967–1968 zakład doświadczalny fabryki Jiangxi 801 i Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi współpracował w celu pomyślnego zbadania procesu wykorzystania grupowania ekstrakcyjnego P204 – ekstrakcji N263 do ekstrakcji tlenku itru. W grudniu 1968 roku 3-tonowy ytlenek itruwybudowano halę produkcyjną o czystości 99%.tlenek itru.

W 1972 roku cztery firmy utworzyły zespół badawczy, w tym Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi, Fabryka Jiangxi 806, Instytut Badań nad Metalurgią Nieżelazną Jiangxi i Instytut Projektowania Metalurgii Nieżelaznej Changsha. Po dwóch latach wspólnych eksperymentów badawczych w Pekińskim Instytucie Badań nad Metalami Nieżelaznymi, proces ekstrakcjitlenek itruZ powodzeniem zbadano zastosowanie kwasu naftenowego jako ekstrahenta i mieszanego alkoholu jako rozcieńczalnika.

W 1974 roku Instytut Chemii Stosowanej Changchun po raz pierwszy odkrył, że podczas oddzielaniaziemia rzadkapierwiastki metodą ekstrakcji kwasem naftenowym,itrznajdował się naprzeciwkolantan, co czyni go najtrudniejszym do wydobycia pierwiastkiem pierwiastków ziem rzadkich. Dlatego technologia separacjitlenek itruzaproponowano zastosowanie ekstrakcji kwasem naftenowym z układu kwasu azotowego. W tym samym czasie Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi przeprowadził badania nad separacjątlenek itruz układów kwasu solnego przy użyciu kwasu naftenowego, a rozszerzone doświadczenia przeprowadzono w zakładach Nanchang 603 i Jiujiang 806 w 1975 r., stosując mieszaninę Longnantlenek pierwiastka ziem rzadkichjako surowiec. W 1974 roku Zakłady Chemiczne Yuelong w Szanghaju, Uniwersytet Fudan i Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi w Pekinie współpracowały przy badaniu oddzielaniatlenek itrue z monacytu Mieszaneziemia rzadkabrązowyitrRuda kolumbu wykorzystuje ciężkąziemia rzadkaekstrahowany i pogrupowany według P204 jako surowca, oraztlenek itrue oddziela się przez ekstrakcję kwasem naftenowym. Konkurs przyjaźni odbył się na trzech frontach, podczas którego wszyscy wymieniali się informacjami, uczyli się od siebie nawzajem o swoich mocnych i słabych stronach, a na koniec pomyślnie przestudiowali proces ekstrakcji i separacji kwasu naftenowego na poziomie 99,99%.tlenek itrue z chińskimi cechami.

W latach 1974–1975 fabryka Nanchang 603 współpracowała z Instytutem Chemii Stosowanej Changchun, Generalnym Instytutem Metali Nieżelaznych w Pekinie, Instytutem Metalurgii Nieżelaznej Jiangxi i innymi jednostkami, aby z powodzeniem badać trzecią generacjętlenek itruProces ekstrakcji – jednoetapowa ekstrakcja kwasem naftenowym i ekstrakcja o wysokiej czystościtlenek itrumi. Proces rozpoczął się w 1976 r.

Na pierwszym NarodowymRzadka ZiemiaNa konferencji ekstrakcyjnej, która odbyła się w Baotou w 1976 r., pan Xu Guangxian zaproponował teorię ekstrakcji kaskadowej. W 1977 r. odbyło się „Krajowe Sympozjum ntRzadka ZiemiaTeoria i praktyka ekstrakcji kaskady” odbyła się w Zakładzie Chemicznym Yuelong w Szanghaju i stanowiła systematyczne i wszechstronne wprowadzenie do tej teorii. Następnie teoria ekstrakcji kaskadowej znalazła szerokie zastosowanie w badaniach i produkcji separacji i oczyszczania metodą ekstrakcji pierwiastków ziem rzadkich.

W 1976 roku Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi wykorzystał zmieszaną rudę Baotouziemia rzadkawyodrębnićcerze wzbogaconego materiału. Do rozdzielenia zastosowano metodę ekstrakcji N263lantan prazeodym neodym. W jednej ekstrakcji rozdzielono trzy produkty i uzyskano czystośćtlenek lantanu, tlenek prazeodymu, Itlenek neodymuwynosił około 90%.

Od 1979 do 1983 w BaotouRzadka ZiemiaInstytut Badawczy i Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi opracowały system kwasu solnego P507ziemia rzadkaproces separacji ekstrakcyjnej wykorzystujący rudę ziem rzadkich Baotou jako surowiec w celu uzyskania sześciu pojedynczychziemia rzadkaproduktów (czystość 99% do 99,95%)lantan, cer, prazeodym, neodym, samar, Igadolin, jak równieżeuropIterbprodukty wzbogacone. Proces był krótki i ciągły, a czystość produktu była wysoka.

We wczesnych latach 80-tych Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi współpracował 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 procesową pełnego oddzielania pojedynczychziemia rzadkaelementy z Longnan zmieszaneziemia rzadkaprzy użyciu układu kwasu solnego P507.

W 1983 roku huta metali nieżelaznych Jiujiang przyjęła technologię procesową „układu kwasu naftenowego i kwasu chlorowodorowego w Pekińskim Instytucie Badań nad Metalami Nieżelaznymi do produkcji fluorescencyjnegotlenek itruz Longnan mieszane pierwiastki ziem rzadkich” w celu wytworzenia gatunku fluorescencyjnegotlenek itru, obniżając kosztytlenek itrui zaspokojenie zapotrzebowaniatlenek itrudla telewizji kolorowej w Chinach.

W 1984 roku w Pekińskim Generalnym Instytucie Metali Nieżelaznych z powodzeniem zbadano separację metali o wysokiej czystościtlenek terbuprzy użyciu żywicy ekstrakcyjnej P507terbsubstancje wzbogacone jako surowce w Chinach.

W 1985 roku Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi przekazał klasę fluorescencyjną do separacji poprzez ekstrakcję kwasem naftenowymtlenek itrutechnologii technologicznej do byłej Niemieckiej Republiki Demokratycznej za 1,71 mln franków szwajcarskich, co było pierwszymziemia rzadkatechnologia procesu separacji eksportowana przez Chiny.

W latach 1984–1986 Uniwersytet Pekiński przeprowadził eksperymenty przemysłowe dotyczące ekstrakcji i separacji La/CePr/Nd i La/Ce/Pr w układzie P507-HCl w TrzecimRzadka ZiemiaRoślina Baosteela. Ponad 98%tlenek prazeodymu, 99,5%tlenek lantanu, ponad 85%tlenek cerui 99%tlenek neodymuzostały uzyskane. W 1986 roku zakłady chemiczne Yuelong w Szanghaju zastosowały teorię projektowania optymalizacji procesu ekstrakcji z trzema wylotami, co jest teoretycznym osiągnięciem teorii ekstrakcji kaskadowej Uniwersytetu w Pekinie, do przeprowadzenia eksperymentu przemysłowego z trzema wylotami w nowo wybudowanym procesie separacji lekkich pierwiastków ziem rzadkich w układzie P507-HCl. Skala eksperymentu przemysłowego bezpośrednio rozszerzyła projekt teorii ekstrakcji kaskadowej do 100 ton, znacznie skracając cykl stosowania nowego procesu do produkcji.

W latach 1986–1989 Instytut Badań nad Ziemią Rare Baotou, Fabryka Jiangxi 603 i Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi w Pekinie opracowały wielowylotowy proces ekstrakcji w systemie P507-HCl, który pozwala na jednoczesną produkcję 3–5 produktów ziem rzadkich w ramach jednej ekstrakcji frakcyjnej. Proces jest krótki, opłacalny i elastyczny.

Od 1990 do 1995, Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi i BaotouRzadka ZiemiaInstytut Badawczy współpracował przy realizacji krajowego projektu naukowo-technologicznego „Ósmy Plan Pięcioletni” „Badania nad pojedynczymi substancjami o wysokiej czystościRzadka ZiemiaTechnologia Ekstrakcji”. Szesnaście singlitlenek pierwiastka ziem rzadkichprodukty o czystości większej niż 99,999% do 99,9999% wytworzono odpowiednio metodą ekstrakcji, metodą chromatografii ekstrakcyjnej, metodą redoks i metodą chromatografii na włóknach kationowymiennych. Proces ten osiągnął międzynarodowy poziom zaawansowany i zdobył krajową nagrodę za główne osiągnięcia w ramach „Ósmego planu pięcioletniego”.

W 2000 roku Pekiński Instytut Badań nad Metalami Nieżelaznymi z powodzeniem opracował metodę alkaliczności redukcji elektrolitycznej w celu otrzymania wysokiej czystościtlenek euro. Ze względu na uniknięcie zanieczyszczenia produktu proszkiem cynku, w procesie tym można wyodrębnićtlenek euroo czystości 5N-6N za jednym razem. W 2001 roku uruchomiono roczną linię produkcyjną 18 ton wysokiej czystościtlenek eurozostał zbudowany w GansuRzadka ZiemiaSpółki i oddany do użytku w tym roku.

Podsumowując, Chinyziemia rzadkatechnologię separacji i oczyszczania można uznać za wiodącą na świecie, taką jak separacja poprzez ekstrakcję kwasem naftenowymtlenek itruwiększy niż 5N, metoda ekstrakcji P507 do przygotowaniatlenek lantanuwiększa niż 5N, metoda ekstrakcji poprzez redukcję elektrolityczną lub metoda alkaliczności do przygotowaniatlenek eurowiększy niż 5N itp. Jednak poziom kontroli automatyzacji w branży separacji i oczyszczania jest stosunkowo niski, a niektóre przedsiębiorstwa mają słabą stabilność jakości i spójność wysokiej czystościziemia rzadkaprodukty. Dlatego konieczne jest dalsze podnoszenie poziomu wyposażenia przedsiębiorstw.