Separation och rening av sällsynta jordartselement

Sedan 1950-talet, kinesiskasällsynta jordartsmetallervetenskaps- och teknikarbetare har bedrivit omfattande forskning och utveckling om lösningsmedelsextraktionsmetoden för separeringsällsynta jordartsmetallerelement, och har uppnått många vetenskapliga forskningsresultat, som har använts i stor utsträckning i industriell produktion av sällsynta jordartsmetaller. 1970 användes N263 framgångsrikt i industrin för att utvinna och separerayttriumoxidmed en renhet på 99,99 %, ersätter jonbytesmetoden för separeringyttriumoxid. Kostnaden var mindre än en tiondel av den för jonbytesmetoden; 1970 användes P204-extraktion istället för den klassiska omkristallisationsmetoden för att producera ljussällsynta jordartsmetaller; Extraheralantanoxidanvändning av metyldimetylheptylester (P350) istället för den klassiska fraktionerade kristallisationsmetoden; På 1970-talet, processen för ammoniak P507 extraktion och separation avsällsynta jordartsmetallerelement och utvinning avyttriummed naftensyra användes först i Kinassällsynta jordartsmetallerhydrometallurgisk industri; Den snabba utvecklingen av utvinningsteknik i Kinasällsynta jordartsmetallerindustrin är oskiljaktig från det hårda arbetet av Yuan Chengye och andra kamrater från den kinesiska vetenskapsakademin Shanghai Institute of Organic Chemistry. Olika extraktionsmedel (som P204, P350, P507, etc.) som de framgångsrikt har forskat på har använts i stor utsträckning inom industrin; Kaskadextraktionsteorin som föreslogs och främjades av professor Xu Guangxian vid Peking University på 1970-talet har spelat en vägledande roll i Kinas utvinnings- och separationsteknik. Samtidigt föreslogs en separationsprocess optimerad med hjälp av kaskadextraktionsteorin och användes allmänt isällsynta jordartsmetallerutvinnings- och separationsindustrin.

Under de senaste 40 åren har Kina uppnått många anmärkningsvärda landvinningar inom områdetsällsynta jordartsmetallerseparation och rening.

På 1960-talet studerade Beijing Nonferrous Metals Research Institute framgångsrikt metoden för reduktion av zinkpulver för att producera hög renheteuropiumoxid, vilket var första gången i Kina att producera produkter över 99,99%. Denna metod används fortfarande i olikasällsynta jordartsmetalleri hela landet som används av fabriken; Shanghai Yuelong Chemical Plant, Fudan University och Beijing General Institute of Nonferrous Metals samarbetade för att först använda en extraktionsjonbytesprocess för att berika N263 med P204 och extrahera och rena för att erhålla 99,95 % renhetyttriumoxid. 1970 användes P204 för att berika N263 och erhållayttriumoxidmed en renhet på över 99,99 % genom sekundär extraktion och rening.

Från 1967 till 1968 samarbetade experimentanläggningen vid Jiangxi 801 Factory och Beijing Nonferrous Metals Research Institute för att framgångsrikt studera processen med att använda P204-extraktionsgruppering – N263-extraktion för att extrahera yttriumoxid. I december 1968, en 3-ton/år yyttriumoxidproduktionsverkstad byggdes, med en renhet på 99% avyttriumoxid.

1972 bildades ett forskarlag av fyra företag, inklusive Beijing Nonferrous Metals Research Institute, Jiangxi 806 Factory, Jiangxi Nonferrous Metallurgy Research Institute och Changsha Nonferrous Metallurgy Design Institute. Efter två år av gemensamma forskningsexperiment vid Beijing Nonferrous Metals Research Institute, processen att utvinnayttriumoxidanvändning av naftensyra som extraktionsmedel och blandad alkohol som spädningsmedel studerades framgångsrikt.

1974 upptäckte Changchun Institute of Applied Chemistry för första gången att när man separeradesällsynta jordartsmetallerelement som använder naftensyraextraktion,yttriumlåg framförlantan, vilket gör det till det minst lätt extraherbara elementet i sällsynta jordartsmetaller. Därför en teknik för att separerayttriumoxidanvändning av naftensyraextraktion från salpetersyrasystem föreslogs. Samtidigt genomförde Beijing Nonferrous Metals Research Institute forskning om separation avyttriumoxidfrån saltsyrasystem med användning av naftensyra, och utökade experiment genomfördes i Nanchang 603 Plant och Jiujiang 806 Plant 1975, med Longnan blandadsällsynt jordartsmetalloxidsom råvara. 1974 samarbetade Shanghai Yuelong Chemical Plant, Fudan University och Beijing Nonferrous Metals Research Institute för att studera separationen avyttriumoxide från monazite Den blandadesällsynta jordartsmetallerav bruntyttriumcolumbium malm använder den tungasällsynta jordartsmetallerextraheras och grupperas efter P204 som råvara, ochyttriumoxide separeras genom naftensyraextraktion. En vänskapstävling hölls på tre fronter, där alla utbytte intelligens, lärde sig av varandras styrkor och svagheter och slutligen framgångsrikt studerade naftensyraextraktionen och separationsprocessen på 99,99 %yttriumoxide med kinesiska särdrag.

Från 1974 till 1975 samarbetade Nanchang 603 Factory med Changchun Institute of Applied Chemistry, Beijing General Institute of Non Ferrous Metals, Jiangxi Institute of Non Ferrous Metallurgy och andra enheter för att framgångsrikt studera den tredje generationenyttriumoxide extraktionsprocess – enstegsextraktion av naftensyra och extraktion av hög renhetyttriumoxide. Processen sattes i drift 1976.

Vid första NationalSällsynt jordExtraktionskonferens som hölls i Baotou 1976, Xu Guangxian föreslog teorin om kaskadextraktion. 1977 hölls ”Nationellt symposium omSällsynt jordExtraction Cascade Theory and Practice” hölls på Shanghai Yuelong Chemical Plant, vilket gav en systematisk och omfattande introduktion till denna teori. Därefter användes kaskadextraktionsteorin i stor utsträckning i forskning och produktion av separation och rening av sällsynta jordartsmetaller.

År 1976 använde Beijing Nonferrous Metals Research Institute Baotou-malm blandad medsällsynta jordartsmetalleratt extraheraceriumfrån det berikade materialet. N263-extraktionsmetoden användes för att separeralantan praseodym neodym. Tre produkter separerades i en extraktion, och renheten avlantanoxid, praseodymoxid, ochneodymoxidvar runt 90 %.

Från 1979 till 1983, BaotouSällsynt jordResearch Institute och Beijing Nonferrous Metals Research Institute utvecklade ett P507 saltsyrasystemsällsynta jordartsmetallerextraktionsseparationsprocess med Baotou sällsynt jordartsmetallmalm som råmaterial för att erhålla sex singelsällsynta jordartsmetallerprodukter (renhet 99% till 99,95%) avlantan, cerium, praseodym, neodym, samarium, ochgadolinium, liksomeuropiumochterbiumberikade produkter. Processen var kort, kontinuerlig och produktrenheten var hög.

I början av 1980-talet samarbetade Beijing Nonferrous Metals Research Institute med Jiujiang Nonferrous Metals Smelter, Changchun Institute of Applied Chemistry och Jiangxi 603 Factory för att genomföra den nationella "Sixth Five Year Plan"-forskningen och utvecklade framgångsrikt en processteknik för att helt separera enstakasällsynta jordartsmetallerelement från Longnan blandatsällsynta jordartsmetallermed P507 saltsyrasystemet.

1983 antog Jiujiang Nonferrous Metals Smelter processtekniken från Beijing Nonferrous Metals Research Institutes "naftensyra saltsyrasystem för att producera fluorescerande kvalitetyttriumoxidfrån Longnan mixed rare earth” för att producera fluorescerande kvalitetyttriumoxid, vilket minskar kostnaderna föryttriumoxidoch möta efterfrågan påyttriumoxidför färg-tv i Kina.

År 1984 studerade Pekings allmänna institut för icke-järnmetaller framgångsrikt separationen av hög renhetterbiumoxidmed P507 extraktionsharts med användning avterbiumanrikade ämnen som råvaror i Kina.

År 1985 överförde Beijing Nonferrous Metals Research Institute den fluorescerande graden av naftensyraextraktion.yttriumoxidprocessteknik till fd Tyska demokratiska republiken för 1,71 miljoner schweizerfranc, vilket var den förstasällsynta jordartsmetallerseparationsprocessteknik som exporteras av Kina.

Från 1984 till 1986 avslutade Peking University industriella experiment på utvinning och separation av La/CePr/Nd och La/Ce/Pr i P507-HCl-systemet vid det tredjeSällsynt jordVäxt av Baosteel. Mer än 98 %praseodymoxid, 99,5 %lantanoxid, mer än 85 %ceriumoxid, och 99 %neodymoxiderhölls. 1986 tillämpade Shanghai Yuelong Chemical Plant optimeringsdesignteorin för utvinningsprocessen med tre utlopp, en teoretisk prestation av Peking Universitys kaskadextraktionsteori, för att genomföra ett industriellt experiment med tre utlopp i det nybyggda P507-HCl-systemet för separation av lätta sällsynta jordartsmetaller. Den industriella experimentskalan utökade direkt kaskadextraktionsteorin till 100 ton, vilket kraftigt förkortade cykeln för att tillämpa den nya processen på produktionen.

Från 1986 till 1989 utvecklade Baotou Rare Earth Research Institute, Jiangxi 603 Factory och Beijing Nonferrous Metals Research Institute en P507-HCl-system för flera uttagsextraktionsprocesser, som möjliggör samtidig produktion av 3-5 sällsynta jordartsmetaller genom en fraktionerad extraktion. Processen är kort, kostnadseffektiv och flexibel.

Från 1990 till 1995, Beijing Nonferrous Metals Research Institute och BaotouSällsynt jordForskningsinstitutet samarbetade för att genomföra det nationella vetenskapliga och tekniska forskningsprojektet "Åttonde femårsplanen" "Research on High Purity SingleSällsynt jordExtraktionsteknik”. Sexton singelsällsynt jordartsmetalloxidprodukter med en renhet högre än 99,999% till 99,9999% framställdes med användning av extraktionsmetod, extraktionskromatografimetod, redoxmetod respektive katjonbytesfiberkromatografimetod. Denna process har nått den internationella avancerade nivån och vunnit den nationella "åttonde femårsplanen" Major Achievement Award.

År 2000 utvecklade Beijing Nonferrous Metals Research Institute framgångsrikt metoden för elektrolytisk reduktion av alkalinitet för att förbereda hög renheteuropiumoxid. På grund av att undvika förorening av zinkpulver på produkten kan denna process extraheraseuropiumoxidmed en renhet på 5N-6N på en gång. År 2001, en årlig produktionslinje på 18 ton av hög renheteuropiumoxidbyggdes i GansuSällsynt jordFöretaget och togs i drift samma år.

Sammanfattningsvis Kinassällsynta jordartsmetallerseparations- och reningsteknik kan sägas vara ledande i världen, såsom naftensyraextraktionsseparation avyttriumoxidstörre än 5N, P507 extraktionsmetod för beredninglantanoxidstörre än 5N, elektrolytisk reduktionsextraktionsmetod eller alkalinitetsmetod för framställningeuropiumoxidstörre än 5N, etc. Nivån på automatiseringskontroll i separations- och reningsindustrin är dock relativt låg, och vissa företag har dålig kvalitetsstabilitet och konsistens av hög renhetsällsynta jordartsmetallerprodukter. Därför är det nödvändigt att ytterligare förbättra företagens utrustningsnivå.


Posttid: 2023-november