Priprema rijetkih zemaljskih metala

Priprema rijetkih zemaljskih metala

Proizvodnja rijetkih zemaljskih metala poznata je i kao Rijedna pirometalurška proizvodnja.Rijetki metali Zemljeopćenito su podijeljeni na miješane metale rijetke zemlje i jedno rijetke metale Zemlje. Sastav miješanih metala rijetke Zemlje sličan je izvornom sastavama rijetke zemlje u rudi, a jedan metal je metal odvojen i rafiniran od svake rijetke zemlje. Teško je smanjiti rijetke zemaljske okside (osim oksida samarija, europij, ytterbium i Thulium) u jedan metal pomoću općih metalurških metoda, zbog velike topline stvaranja i velike stabilnosti. Stoga su najčešće korištene sirovine za proizvodnju metala rijetkih zemalja njihovi kloridi i fluoridi.

(1) Metoda elektrolize rastaljene soli

Masovna proizvodnja miješanih metala rijetke zemlje u industriji uglavnom koristi metodu elektrolize rastaljene soli. Ova metoda uključuje zagrijavanje i taljenje rijetkih zemaljskih spojeva poput rijetkih zemaljskih klorida, a zatim elektrolizu za taloženje rijetkih metala Zemlje na katodi. Postoje dvije metode elektrolize: elektroliza klorida i elektroliza oksida. Metoda pripreme jednog rijetkog metala Zemlje varira ovisno o elementu. Samarium, Europium, Ytterbium i Thulium nisu prikladni za elektrolitički pripravak zbog visokog tlaka pare, a umjesto toga pripremaju se metodom destilacije redukcije. Ostali elementi se mogu pripremiti elektrolizom ili metalnom toplinskom redukcijom.

Elektroliza klorida je najčešća metoda za proizvodnju metala, posebno za miješane metale rijetke zemlje. Proces je jednostavan, isplativ i zahtijeva minimalno ulaganje. Međutim, najveći nedostatak je oslobađanje klorskog plina, koji zagađuje okoliš.

Oksid elektroliza ne oslobađa štetne plinove, ali trošak je nešto veći. Općenito, pojedinačne rijetke Zemlje poput neodimija i praseodimija nastaju korištenjem elektrolize oksida.

(2) Metoda vakuumskog toplinskog smanjenja

Metoda elektrolize može pripremiti samo opće industrijske metale rijetke zemlje. Za pripremu metala s niskim nečistoćama i visokom čistoćom općenito se koristi metoda vakuumskog toplinskog smanjenja. Općenito, rijetki zemaljski oksidi najprije se izrađuju u rijetki zemaljski fluorid, koji se smanjuje metalnim kalcijem u vakuumskoj indukcijskoj peći za dobivanje sirovih metala. Zatim se preispituju i destiliraju kako bi dobili čistije metale. Ova metoda može proizvesti sve jedno rijetke zemaljske metale, ali ne mogu se koristiti samarij, Europium, Ytterbium i Thulium.

Potencijal smanjenja oksidacijeSamarium, Europium, Ytterbium, Thuliuma kalcij je samo djelomično smanjio rijetki zemaljski fluorid. Općenito, ti se metali pripremaju primjenom principa visokog tlaka pare ovih metala i niskog tlaka pare metala lanthanuma, miješanjem i briketiranjem oksida ove četiri rijetke zemlje s krhotinama metala lanthanuma i smanjujući ih u vakuumskoj peći. Lantanje relativno aktivan.Samarium, Europium, Ytterbium i ThuliumSmanjuju se lanthanumom u zlato i sakupljaju se na kondenzatoru, što je lako odvojiti od šljake.

笔记