Proizvodnja rijetkih zemnih metala poznata je i kao pirometalurška proizvodnja rijetkih zemalja.Rijetki zemni metaligeneralno se dijele na miješane metale retkih zemnih i pojedinačne metale retkih zemalja.Sastav miješanih rijetkih zemnih metala sličan je originalnom sastavu rijetkih zemalja u rudi, a pojedinačni metal je metal odvojen i rafiniran iz svake rijetke zemlje.Teško je reducirati okside rijetkih zemalja (osim oksida samarija, europijuma, iterbija i tulijuma) u jedan metal općim metalurškim metodama, zbog njihove visoke topline formiranja i visoke stabilnosti.Stoga su najčešće korištene sirovine za proizvodnju rijetkih zemnih metala njihovi hloridi i fluoridi.
(1) Metoda elektrolize rastaljene soli
Masovna proizvodnja miješanih rijetkih zemnih metala u industriji općenito koristi metodu elektrolize rastaljene soli.Ova metoda uključuje zagrijavanje i topljenje rijetkih zemnih jedinjenja kao što su hloridi rijetkih zemalja, a zatim elektrolizu kako bi se rijetki zemni metali istaložili na katodi.Postoje dvije metode elektrolize: kloridna elektroliza i oksidna elektroliza.Metoda pripreme jednog metala retkih zemalja varira u zavisnosti od elementa.Samarijum, europijum, iterbijum i tulij nisu pogodni za elektrolitičku pripremu zbog visokog pritiska pare, već se pripremaju metodom redukcione destilacije.Ostali elementi se mogu pripremiti elektrolizom ili metodom termičke redukcije metala.
Elektroliza klorida je najčešća metoda za proizvodnju metala, posebno za miješane metale retkih zemalja.Proces je jednostavan, isplativ i zahtijeva minimalna ulaganja.Međutim, najveći nedostatak je oslobađanje plinovitog hlora, koji zagađuje okoliš.
Oksidna elektroliza ne oslobađa štetne plinove, ali je cijena nešto veća.Općenito, skupe pojedinačne rijetke zemlje kao što su neodim i prazeodim se proizvode oksidnom elektrolizom.
(2) Metoda vakuumske termalne redukcije
Metoda elektrolize može pripremiti samo rijetke zemne metale opšte industrijske klase.Za pripremu metala sa malom količinom nečistoća i visokom čistoćom, obično se koristi metoda vakuumske termičke redukcije.Općenito, oksidi rijetkih zemalja se prvo pretvaraju u fluor retkih zemalja, koji se reducira metalnim kalcijem u vakuumskoj indukcijskoj peći kako bi se dobili sirovi metali.Zatim se pretapaju i destiliraju kako bi se dobili čistiji metali.Ovom metodom se mogu proizvesti svi pojedinačni metali retkih zemalja, ali se ne mogu koristiti samarijum, europijum, iterbijum i tulij.
Potencijal redukcije oksidacijesamarij, europijum, iterbijum, tulija kalcijum je samo djelimično smanjio fluor retkih zemalja.Generalno, ovi metali se pripremaju korišćenjem principa visokog pritiska pare ovih metala i niskog pritiska pare metala lantana, mešanjem i briketiranjem oksida ove četiri retke zemlje sa ostacima metala lantana, i redukovanjem u vakuumskoj peći..Lantanje relativno aktivan.Samarijum, europijum, iterbijum i tulijse lantanom redukuju u zlato i skupljaju na kondenzatoru, koji se lako odvaja od šljake.
笔记
Vrijeme objave: Apr-19-2023