Framställning av sällsynta jordartsmetaller

Framställning av sällsynta jordartsmetaller

Produktionen av sällsynta jordartsmetaller är också känd som pyrometallurgisk produktion av sällsynta jordartsmetaller.Sällsynta jordartsmetallerdelas generellt in i blandade sällsynta jordartsmetaller och enstaka sällsynta jordartsmetaller. Sammansättningen av blandade sällsynta jordartsmetaller liknar den ursprungliga sällsynta jordartsmetallsammansättningen i malmen, och en enstaka metall är en metall som separerats och raffinerats från varje sällsynt jordartsmetall. Det är svårt att reducera sällsynta jordartsmetalloxider (förutom oxider av samarium, europium, ytterbium och tulium) till en enda metall med hjälp av allmänna metallurgiska metoder, på grund av deras höga bildningsvärme och höga stabilitet. Därför är de vanligt förekommande råmaterialen för produktion av sällsynta jordartsmetaller deras klorider och fluorider.

(1) Metod för elektrolysmetod med smält salt

Massproduktion av blandade sällsynta jordartsmetaller inom industrin använder vanligtvis smält saltelektrolysmetod. Denna metod innebär att sällsynta jordartsmetallföreningar, såsom sällsynta jordartsmetallklorider, upphettas och smälts, och sedan elektrolyseras för att fälla ut sällsynta jordartsmetaller på katoden. Det finns två metoder för elektroly: kloridelektrolys och oxidelektrolys. Framställningsmetoden för en enda sällsynt jordartsmetall varierar beroende på grundämnet. Samarium, europium, ytterbium och tulium är inte lämpliga för elektrolytisk framställning på grund av deras höga ångtryck, och framställs istället med hjälp av reduktionsdestillationsmetoden. Andra grundämnen kan framställas genom elektrolys eller termisk reduktionsmetod.

Kloridelektrolys är den vanligaste metoden för att producera metaller, särskilt blandade sällsynta jordartsmetaller. Processen är enkel, kostnadseffektiv och kräver minimal investering. Den största nackdelen är dock utsläppet av klorgas, vilket förorenar miljön.

Oxidelektrolys släpper inte ut skadliga gaser, men kostnaden är något högre. Generellt sett framställs dyra enskilda sällsynta jordartsmetaller som neodym och praseodym med hjälp av oxidelektrolys.

(2) Vakuumtermisk reduktionsmetod

Elektrolysmetoden kan endast framställa generella sällsynta jordartsmetaller av industriell kvalitet. För att framställa metaller med låga föroreningar och hög renhet används vanligtvis vakuumtermisk reduktionsmetod. Generellt sett omvandlas sällsynta jordartsmetalloxider först till sällsynt jordartsmetallfluorid, som reduceras med metalliskt kalcium i en vakuuminduktionsugn för att erhålla råmetaller. Därefter smälts de om och destilleras för att erhålla renare metaller. Denna metod kan producera alla enskilda sällsynta jordartsmetaller, men samarium, europium, ytterbium och tulium kan inte användas.

Oxidationsreduktionspotentialen församarium, europium, ytterbium, thuliumoch kalcium reducerade endast delvis fluoriden av de sällsynta jordartsmetallerna. Generellt framställs dessa metaller genom att använda principen om högt ångtryck för dessa metaller och lågt ångtryck för lantanmetaller, blanda och brikettera oxiderna av dessa fyra sällsynta jordartsmetaller med rester av lantanmetaller, och reducera dem i en vakuumugn.Lantanär relativt aktiv.Samarium, europium, ytterbium och thuliumreduceras med lantan till guld och samlas upp på kondensorn, som är lätt att separera från slagg.

笔记