Forberedelse af sjældne jordmetaller

Forberedelse af sjældne jordmetaller

Produktionen af ​​sjældne jordmetaller er også kendt som sjælden jordpyrometallurgisk produktion.Sjældne jordmetallerer generelt opdelt i blandede sjældne jordmetaller og enkelt sjældne jordmetaller. Sammensætningen af ​​blandede sjældne jordmetaller svarer til den originale sjældne jordsammensætning i malmen, og et enkelt metal er et metal, der er adskilt og raffineret fra hver sjældne jord. Det er vanskeligt at reducere sjældne jordoxider (bortset fra oxider af samarium, europium, ytterbium og thulium) til et enkelt metal ved hjælp af generelle metallurgiske metoder på grund af deres høje dannelse og høj stabilitet. Derfor er de almindeligt anvendte råvarer til produktion af sjældne jordmetaller deres chlorider og fluorider.

(1) Molten saltelektrolysemetode

Masseproduktionen af ​​blandede sjældne jordmetaller i industrien bruger generelt den smeltede saltelektrolysemetode. Denne metode involverer opvarmning og smeltning af sjældne jordforbindelser, såsom sjældne jordchlorider, og derefter elektrolyse for at udfælde sjældne jordmetaller på katoden. Der er to metoder til elektrolyse: chloridelektrolyse og oxidelektrolyse. Forberedelsesmetoden til en enkelt sjælden jordmetal varierer afhængigt af elementet. Samarium, Europium, Ytterbium og Thulium er ikke egnede til elektrolytisk præparat på grund af deres høje damptryk og i stedet fremstilles ved anvendelse af reduktionsdestillationsmetode. Andre elementer kan fremstilles ved elektrolyse eller metal termisk reduktionsmetode.

Chloridelektrolyse er den mest almindelige metode til fremstilling af metaller, især til blandede sjældne jordmetaller. Processen er enkel, omkostningseffektiv og kræver minimale investeringer. Den største ulempe er imidlertid frigivelsen af ​​klorgas, der forurener miljøet.

Oxidelektrolyse frigiver ikke skadelige gasser, men omkostningerne er lidt højere. Generelt produceres høje prissatte enkelt sjældne jordarter, såsom neodym og praseodymium, ved anvendelse af oxidelektrolyse.

(2) Vakuumtermisk reduktionsmetode

Elektrolysemetoden kan kun fremstille generelle industrielle kvaliteter sjældne jordmetaller. For at fremstille metaller med lave urenheder og høj renhed anvendes vakuumtermisk reduktionsmetode generelt. Generelt fremstilles sjældne jordoxider først til sjældne jordfluorid, der reduceres med metallisk calcium i en vakuuminduktionsovn for at opnå rå metaller. Derefter remeltes de og destilleres for at opnå renere metaller. Denne metode kan producere alle enkelt sjældne jordmetaller, men Samarium, Europium, Ytterbium og Thulium kan ikke bruges.

Oxidationsreduktionspotentialet forSamarium, Europium, Ytterbium, Thuliumog calcium reducerede kun delvist det sjældne jordfluorid. Generelt fremstilles disse metaller ved at bruge princippet om højt damptryk af disse metaller og lavt damptryk af lanthanummetaller, blande og briquetting oxiderne af disse fire sjældne jordarter med affaldet af lanthanummetaller og reducere dem i en vakuumovn. Lanthanumer relativt aktiv.Samarium, Europium, Ytterbium og Thuliumreduceres med lanthanum til guld og opsamles på kondensatoren, hvilket er let at adskille fra slagge.

笔记