Prepararea metalelor din pământuri rare
Producția de metale din pământuri rare este cunoscută și ca producție pirometalurgică de pământuri rare.Metale pământuri raresunt, în general, împărțite în metale de pământuri rare mixte și metale de pământuri rare unice.Compoziția metalelor de pământ rare mixte este similară cu compoziția originală a pământului rare din minereu, iar un singur metal este un metal separat și rafinat din fiecare pământ rar.Este dificil să se reducă oxizii de pământuri rare (cu excepția oxizilor de samariu, europiu, itterbiu și tuliu) într-un singur metal folosind metode metalurgice generale, datorită căldurii lor mari de formare și stabilității ridicate.Prin urmare, materiile prime utilizate în mod obișnuit pentru producerea metalelor cu pământuri rare sunt clorurile și fluorurile acestora.
(1) Metoda de electroliză a sării topite
Producția în masă a metalelor amestecate de pământuri rare în industrie utilizează în general metoda electrolizei cu sare topită.Această metodă implică încălzirea și topirea compușilor de pământuri rare, cum ar fi clorurile de pământuri rare, și apoi electroliza pentru a precipita metalele pământurilor rare pe catod.Există două metode de electroliză: electroliza clorurii și electroliza oxidului.Metoda de preparare a unui singur metal pământ rar variază în funcție de element.Samariul, europiul, iterbiul și tuliul nu sunt potrivite pentru prepararea electrolitică din cauza presiunii lor ridicate de vapori și, în schimb, sunt preparate folosind metoda de distilare prin reducere.Alte elemente pot fi preparate prin electroliză sau prin metoda de reducere termică a metalelor.
Electroliza clorurilor este cea mai comună metodă de producere a metalelor, în special pentru metale mixte de pământuri rare.Procesul este simplu, rentabil și necesită investiții minime.Cu toate acestea, cel mai mare dezavantaj este eliberarea de clor gazos, care poluează mediul.
Electroliza cu oxid nu eliberează gaze nocive, dar costul este puțin mai mare.În general, pământurile rare unice cu prețuri ridicate, cum ar fi neodimul și praseodimul, sunt produse prin electroliza cu oxid.
(2) Metoda de reducere termică în vid
Metoda de electroliză poate prepara numai metale de pământuri rare de calitate industrială generală.Pentru a prepara metale cu impurități scăzute și puritate ridicată, se utilizează în general metoda de reducere termică în vid.În general, oxizii de pământuri rare sunt transformați mai întâi în fluorură de pământuri rare, care este redusă cu calciu metalic într-un cuptor cu inducție în vid pentru a obține metale brute.Apoi, sunt topite și distilate pentru a obține metale mai pure.Această metodă poate produce toate metalele pământurilor rare, dar samariul, europiul, iterbiul și tuliul nu pot fi utilizate.
Potențialul de oxidare-reducere alsamariu, europiu, iterbiu, tuliuiar calciul a redus doar parțial fluorura de pământuri rare.În general, aceste metale sunt preparate prin utilizarea principiului presiunii ridicate de vapori a acestor metale și a presiunii scăzute de vapori a metalelor lantanice, amestecarea și brichetarea oxizilor acestor patru pământuri rare cu resturile de metale lantanice și reducerea acestora într-un cuptor cu vid..Lantaneste relativ activ.Samariu, europiu, iterbiu și tuliusunt reduse de lantan în aur și colectate pe condensator, care este ușor de separat de zgură.
笔记
Ora postării: 19-apr-2023