Retųjų žemių metalų paruošimas

Retųjų žemių metalų paruošimas

Retųjų žemių metalų gamyba taip pat žinoma kaip retųjų žemių pirometalurginė gamyba.Retųjų žemių metalaipaprastai skirstomi į mišrius retųjų žemių metalus ir pavienius retųjų žemių metalus. Sumaišytų retųjų žemių metalų sudėtis yra panaši į pradinę retųjų žemių sudėtį rūdoje, o vienas metalas yra iš kiekvieno retųjų žemių atskirtas ir išgrynintas metalas. Retųjų žemių oksidus (išskyrus samariumo, europio, iterbio ir tulio oksidus) sunku redukuoti į vieną metalą naudojant bendruosius metalurgijos metodus dėl didelės jų susidarymo šilumos ir didelio stabilumo. Todėl retųjų žemių metalų gamyboje dažniausiai naudojamos žaliavos yra jų chloridai ir fluoridai.

(1) Išlydytos druskos elektrolizės metodas

Masinei mišrių retųjų žemių metalų gamybai pramonėje paprastai naudojamas išlydytos druskos elektrolizės metodas. Šis metodas apima retųjų žemių junginių, pvz., retųjų žemių chloridų, kaitinimą ir lydymą, o po to elektrolizę retųjų žemių metalų nusodinimui ant katodo. Yra du elektrolizės būdai: chloridinė elektrolizė ir oksidinė elektrolizė. Vieno retųjų žemių metalo paruošimo būdas skiriasi priklausomai nuo elemento. Samaris, europium, iterbis ir tulis netinka elektrolitiniam ruošimui dėl didelio garų slėgio, o ruošiami redukcinio distiliavimo metodu. Kiti elementai gali būti paruošti elektrolizės arba metalo terminės redukcijos būdu.

Chloridinė elektrolizė yra labiausiai paplitęs metalų, ypač mišrių retųjų žemių metalų, gamybos būdas. Procesas yra paprastas, ekonomiškas ir reikalauja minimalių investicijų. Tačiau didžiausias trūkumas – išsiskiriančios chloro dujos, kurios teršia aplinką.

Oksido elektrolizė neišskiria kenksmingų dujų, tačiau kaina yra šiek tiek didesnė. Paprastai brangūs pavieniai retųjų žemių metalai, tokie kaip neodimis ir prazeodimis, gaminami naudojant oksidinę elektrolizę.

(2) Vakuuminio terminio redukcijos metodas

Elektrolizės metodu galima paruošti tik bendruosius pramoninės klasės retųjų žemių metalus. Norint paruošti mažai priemaišų ir didelio grynumo metalus, dažniausiai naudojamas vakuuminio terminio redukcijos metodas. Paprastai retųjų žemių oksidai pirmiausia gaminami į retųjų žemių fluoridą, kuris vakuuminėje indukcinėje krosnyje redukuojamas metaliniu kalciu, kad būtų gauti neapdoroti metalai. Tada jie perlydomi ir distiliuojami, kad būtų gauti grynesni metalai. Šiuo metodu galima pagaminti visus pavienius retųjų žemių metalus, tačiau samaris, europis, iterbis ir tulis negali būti naudojami.

Oksidacijos mažinimo potencialassamaris, europium, iterbis, tuliso kalcis tik iš dalies sumažino retųjų žemių fluoridą. Paprastai šie metalai ruošiami naudojant aukšto šių metalų garų slėgio ir žemo lantano metalų garų slėgio principą, maišant ir briketuojant šių keturių retųjų žemių oksidus su lantano metalų nuolaužomis ir redukuojant vakuuminėje krosnyje.. Lantanasyra gana aktyvus.Samaris, europium, iterbis ir tulisLantanas paverčiamas auksu ir surenkamas ant kondensatoriaus, kurį lengva atskirti nuo šlako.

笔记