Beredning av sällsynta jordartsmetaller

Beredning av sällsynta jordartsmetaller

Produktionen av sällsynta jordartsmetaller är också känd som pyrometallurgisk produktion av sällsynta jordartsmetaller.Sällsynta jordartsmetallerdelas i allmänhet in i blandade sällsynta jordartsmetaller och enstaka sällsynta jordartsmetaller.Sammansättningen av blandade sällsynta jordartsmetaller liknar den ursprungliga sammansättningen av sällsynta jordartsmetaller i malmen, och en enda metall är en metall som separeras och förädlas från varje sällsynt jordartsmetall.Det är svårt att reducera sällsynta jordartsmetalloxider (förutom oxider av samarium, europium, ytterbium och thulium) till en enda metall med hjälp av allmänna metallurgiska metoder, på grund av deras höga bildningsvärme och höga stabilitet.Därför är de vanligaste råvarorna för framställning av sällsynta jordartsmetaller deras klorider och fluorider.

(1) Smält saltelektrolysmetod

Massproduktionen av blandade sällsynta jordartsmetaller inom industrin använder i allmänhet elektrolysmetoden för smält salt.Denna metod innefattar uppvärmning och smältning av sällsynta jordartsmetaller såsom sällsynta jordartsmetallklorider och sedan elektrolys för att fälla ut sällsynta jordartsmetaller på katoden.Det finns två metoder för elektrolys: kloridelektrolys och oxidelektrolys.Framställningsmetoden för en enda sällsynt jordartsmetall varierar beroende på grundämnet.Samarium, europium, ytterbium och thulium är inte lämpliga för elektrolytisk beredning på grund av deras höga ångtryck, utan framställs istället med hjälp av reduktionsdestillationsmetoden.Andra element kan framställas genom elektrolys eller termisk metallreduktionsmetod.

Kloridelektrolys är den vanligaste metoden för att framställa metaller, särskilt för blandade sällsynta jordartsmetaller.Processen är enkel, kostnadseffektiv och kräver minimala investeringar.Den största nackdelen är dock utsläppet av klorgas, som förorenar miljön.

Oxidelektrolys släpper inte ut skadliga gaser, men kostnaden är något högre.I allmänhet produceras enstaka sällsynta jordartsmetaller med höga priser som neodym och praseodym med hjälp av oxidelektrolys.

(2) Metod för termisk vakuumreduktion

Elektrolysmetoden kan endast framställa sällsynta jordartsmetaller av allmän industrikvalitet.För att framställa metaller med låga föroreningar och hög renhet används i allmänhet vakuumtermisk reduktionsmetod.I allmänhet görs sällsynta jordartsmetalloxider först till sällsynt jordartsmetallfluorid, som reduceras med metalliskt kalcium i en vakuuminduktionsugn för att erhålla råmetaller.Sedan smälts de om och destilleras för att få renare metaller.Denna metod kan producera alla enstaka sällsynta jordartsmetaller, men samarium, europium, ytterbium och thulium kan inte användas.

Oxidationsreduktionspotentialen församarium, europium, ytterbium, thuliumoch kalcium reducerade endast delvis den sällsynta jordartsmetallfluoriden.I allmänhet 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 skräp av lantanmetaller och reducera dem i en vakuumugn.Lantanär relativt aktiv.Samarium, europium, ytterbium och thuliumreduceras av lantan till guld och samlas på kondensorn, som är lätt att separera från slagg.

笔记