Pregătirea metalelor de pământ rare

Pregătirea metalelor de pământ rare

Producția de metale de pământ rare este cunoscută și sub denumirea de producție pirometalurgică a pământului rar.Metale rare de pământsunt, în general, împărțite în metale mixte rare de pământ și metale de pământ unice rare. Compoziția metalelor de pământ rare mixte este similară cu compoziția originală a pământului rar din minereu, iar un singur metal este un metal separat și rafinat de fiecare pământ rar. Este dificil să se reducă oxizii de pământ rari (cu excepția oxizilor de samarium, europium, ytterbium și thuliu) într -un singur metal folosind metode metalurgice generale, datorită căldurii ridicate de formare și a stabilității ridicate. Prin urmare, materiile prime utilizate frecvent pentru producerea de metale de pământ rare sunt clorurile și fluorurile lor.

(1) Metoda electrolizei cu sare topită

Producția în masă a metalelor de pământ rare mixte din industrie folosește, în general, metoda de electroliză de sare topită. Această metodă implică încălzirea și topirea compușilor de pământ rari, cum ar fi clorurile de pământ rare, și apoi electroliza pentru a precipita metale rare ale pământului pe catod. Există două metode de electroliză: electroliza clorurii și electroliza oxidului. Metoda de preparare a unui singur metal de pământ rar variază în funcție de element. Samarium, Europium, Ytterbium și Thulium nu sunt potrivite pentru prepararea electrolitică datorită presiunii lor de vapori ridicate și, în schimb, sunt preparate folosind metoda de distilare de reducere. Alte elemente pot fi preparate prin electroliză sau metoda de reducere a termică a metalelor.

Electroliza clorură este cea mai frecventă metodă pentru producerea de metale, în special pentru metalele rare mixte. Procesul este simplu, rentabil și necesită investiții minime. Cu toate acestea, cel mai mare dezavantaj este eliberarea gazelor de clor, care poluează mediul înconjurător.

Electroliza oxidului nu eliberează gaze nocive, dar costul este puțin mai mare. În general, pământurile rare cu un preț ridicat, cum ar fi neodimul și praseodimul sunt produse folosind electroliză de oxid.

(2) Metoda de reducere termică în vid

Metoda de electroliză nu poate pregăti decât metale generale de pământ rar de grad industrial. Pentru prepararea metalelor cu impurități scăzute și puritate ridicată, în general se folosește metoda de reducere a termică a vidului. În general, oxizii de pământ rari sunt făcuți mai întâi în fluor rar de pământ, care este redus cu calciu metalic într -un cuptor cu inducție în vid pentru a obține metale brute. Apoi, sunt remendtate și distilate pentru a obține metale mai pure. Această metodă poate produce toate metalele de pământ unice rare, dar nu pot fi utilizate samarium, europium, ytterbium și thuliu.

Potențialul de reducere a oxidăriiSamarium, Europium, Ytterbium, Thuliuiar calciul a redus doar parțial rara fluor de pământ. În general, aceste metale sunt preparate folosind principiul presiunii de vapori ridicat a acestor metale și presiunea scăzută de vapori a metalelor lantanului, amestecând și brichetând oxizii acestor patru pământ rare cu resturile de metale Lanthanum și reducerea lor într -un cuptor de vid. Lanthanumeste relativ activ.Samarium, Europium, Ytterbium și Thuliusunt reduse de lantanum în aur și colectate pe condensator, care este ușor de separată de zgură.

笔记