Uvod u retku tehnologiju industrije zemlje
·Rijetka Zemlja Is ne metalni element, već kolektivni termin za 15 retkih zemaljskih elemenata iytriumiScandium. Stoga su 17 retkih zemaljskih elemenata i njihovi različiti spojevi imaju različite namjene, u rasponu od klorida čistoćom od 46% na pojedinačne rijetke zemlje iRijetki zemaljski metaličistoćom od 99,9999%. Uz dodavanje povezanih spojeva i mješavina, postoje bezbroj rijetkih zemaljskih proizvoda. Dakle,Rijetka zemljaTehnologija je takođe raznolika na osnovu razlika ovih 17 elemenata. Međutim, zbog činjenice da se rijetki elementi zemlje mogu podijeliti na cerium iytriumGrupe zasnovane na mineralnim karakteristikama, rudarstvom, topionicama i procesima razdvajanja rijetkih minerala Zemlje također su relativno objedinjene. Počevši od početnog rudarstva rude, metode razdvajanja, topione procese, metode ekstrakcije i procese pročišćavanja rijetkih zemalja bit će uveden jedan po jedan.
Mineralna obrada rijetkih zemalja
· Mineralna obrada je mehanički proces obrade koji koristi razlike u fizičkim i hemijskim svojstvima između različitih minerala koji čine rudu, koriste različite metode korištenja, procesa i opreme za obogaćivanje korisnih minerala u rudu, a odvojite ih od minerala za gašenje.
· URijetka zemljarude minirani širom svijeta, sadržajRijetki zemaljski oksidije samo nekoliko posto, a neki su čak niži. Kako bi se ispunili proizvodni zahtjevi topljenja,Rijetka zemljaMinerali su odvojeni od minerala za gange i drugih korisnih minerala kroz korisniku prije topljenja, kako bi se povećala sadržaj rijetkih zemaljskih oksida i dobivanje rijetkih zemaljskih koncentrata koji mogu udovoljiti metalurgijom rijetke zemlje. Korisnik rijetkih zemaljskih ruda općenito prihvaća metodu flotacije, često dopunjene više kombinacija gravitacije i magnetskog razdvajanja kako bi se formirao protok procesa korisnica.
TheRijetka zemljaDepozit u rudniku Baiyunebo u unutrašnjoj Mongoliji je depozit od željeznog dolomita karbonata, uglavnom sastavljen od pratećih rijetkih minerala Zemlje u željeznom rudu (pored fluorokarbonske cerijumske rude i monazite postoje i nekolikoNiobiumiRijetka zemljaminerali).
Izvučena ruda sadrži oko 30% željeza i oko 5% rijetkih zemaljskih oksida. Nakon drobljenja velike rude u rudniku, prevozi se vlakom za firmu za korisnike Baotou Group Company. Zadatak biljke korištenja je povećanjeFe2O3od 33% do preko 55%, prvo mljevenje i ocjenjivanje na koničnom kugličnom mlinu, a zatim odabir primarnog koncentrata željeza od 62-65% FE2O3 (željezni oksid) pomoću cilindričnog magnetnog separatora. Realovi i dalje podvrgavaju flotaciju i magnetsku odvajanje kako bi se dobio sekundarni koncentrat željeza koji sadrži više od 45%Fe2O3(željezni oksid). Rijetka Zemlja obogaćena je u flotacijskoj pjeni, s ocjenom od 10-15%. Koncentrat se može odabrati pomoću staklenog stola za proizvodnju grube koncentrata sa sadržajem REO od 30%. Nakon prerade opreme za upotrebu, može se dobiti rijetki koncentrat Zemlje sa sadržajem REO preko 60%.
Način dekompozicije koncentrata rijetkih zemalja
·Rijetka zemljaElementi u koncentratima uglavnom postoje u obliku netopljivih karbonata, fluorida, fosfata, oksida ili silikata. Rijetki elementi zemlje moraju se pretvoriti u jedinjenje topljive u vodi ili neorganskim kiselinama kroz različite hemijske promjene, a zatim podvrgnuti procese kao što su raspuštanje, odvajanje, čišćenje, koncentracija ili kalkaniranje za proizvodnju različitih mješovitihRijetka zemljaSpojevi poput mješovitih rijetkih zemaljskih hlorida koji se mogu koristiti kao proizvodi ili sirovine za odvajanje pojedinačnih retkih zemaljskih elemenata. Ovaj proces se zoveRijetka zemljaDekompozicija koncentrata, poznata i kao prethodni tretman.
· Postoje mnogo metoda za raspadanjeRijetka zemljaKoncentrati, koji se uglavnom mogu podijeliti u tri kategorije: Kiselina metoda, alkalni način i raspadanje hlora. Kiseli raspadanje može se dalje podijeliti u raspadanje hidrouklorone kiseline, sumporno dekompozicije i raspadanje hidrofluorske kiseline. Razvođač Alkali može se dalje podijeliti u raspadanje natrijum hidroksida, topljenje natrijum hidroksida ili metode pečenja sode. The appropriate process flow is generally selected based on the principles of concentrate type, grade characteristics, product plan, convenience for the recovery and comprehensive utilization of non rare earth elements, benefit for labor hygiene and environmental protection, and economic rationality.
· Iako su otkrivene gotovo 200 rijetkih i raširenih minerala elemenata, nisu obogaćeni u neovisne depozite s industrijskim rudarstvom zbog njihove rijetkosti. Do sada je samo rijetko neovisnoGermanium, selen, iTelluriumOtkriveni su depoziti, ali ljestvica depozita nije baš velika.
Topilo retko zemlje
· Postoje dvije metode zaRijetka zemljaTopionica, hidrometalurgija i pirometalurgija.
· Cijeli proces retka hidrometalurgije i metalne hemijske metalurgije uglavnom je u rješenju i otapalima, poput raspadanja rijetkih zemaljskih koncentrata, odvajanja i ekstrakcijeRijetki zemaljski oksidi, spojevi i pojedinačni metalni metali u obliku rijetke, koji koriste procese hemijskog odvajanja kao što su padavina, kristalizaciju, smanjenje oksidacije, vađenje otapala i ionske razmjene. Najčešće korištena metoda je organsko vađenje otapala, što je univerzalni proces za industrijsko odvajanje visokoprostornih pojedinačnih zemaljskih elemenata. Postupak hidrometalurgije je složen, a čistoća proizvoda je visoka. Ova metoda ima širok spektar aplikacija u proizvodnji gotovih proizvoda.
Pyrometalurški proces je jednostavan i ima visoku produktivnost.Rijetka zemljaPyrometallurgija uglavnom uključuje proizvodnjuRiječne legure zemljesilikotermičkim metodom smanjenja, proizvodnja rijetkih zemaljskih metala ili legura metodom rastaljenog soli i proizvodnjuRiječne legure zemljeMetalnom metodom termičkog smanjenja itd.
Zajednička karakteristika pyrometallurgije je proizvodnja pod visokim temperaturnim uvjetima.
Retki proces proizvodnje Zemlje
·Rijetka zemljakarbonat iRijetki zemljani kloridsu dva glavna primarna proizvoda uRijetka zemljaIndustrija. Generalno gledano, trenutno postoje dva glavna procesa za proizvodnju ova dva proizvoda. Jedan proces je koncentrirani proces pečenja sumporni kiseline, a drugi proces se naziva kaustičnom procesu sode, skraćen kao kaustični proces sode.
· Pored toga što je prisutan u različitim rijetkim mineralima Zemlje, značajan dioRijetki zemljani elementiU prirodi suočavaju sa apatitnim i fosfatnim mineralima. Ukupne rezerve svjetske fosfatne rude su oko 100 milijardi tona, sa prosjekomRijetka zemljaSadržaj 0,5 ‰. Procjenjuje se da ukupni iznos odRijetka zemljaPovezan sa fosfatnom rudom u svijetu iznosi 50 miliona tona. Kao odgovor na karakteristike niskogRijetka zemljaSadržaj i posebna stanja pojave u rudnicima, razni procesi oporavka proučavani su i u zemlji i na međunarodnoj i međunarodnoj, koji se mogu podijeliti na vlažne i termičke metode. U vlažnim metodama mogu se podijeliti u metodu dušične kiseline, metodu hidroklorone kiseline i metodu sumporne kiseline prema različitim raspadanjem. Postoje različiti načini da se oporavi rijetka Zemlja iz hemijskih procesa fosfora, a sve su usko povezane sa metodama obrade fosfatne rude. Tokom procesa toplotne proizvodnjeRijetka zemljaStopa oporavka može dostići 60%.
Uz kontinuirano korištenje fosfatnih rock resursa i premještanja prema razvoju fosfatne stijene s niskim kvalitetom, fosforna kiselina sumpornog kiseline postala je glavna metoda u fosfatnu hemijsku industriju i oporavak odRijetki zemljani elementiU sumpornom kiselinom mokrim procesu fosforna kiselina postala je istraživačka žarišna točka. U procesu proizvodnje fosforne kiseline sumporne kiseline, proces kontrole obogaćivanja rijetke zemlje u fosfornoj kiselini, a zatim pomoću organskog vađenja otapala za izdvajanje rijetkih zemalja ima više prednosti od ranih razvijenih metoda.
Retki proces ekstrakcije zemlje
Solitilnost sumporne kiseline
CerijumGrupa (nerastvorljiv u sulfatnim složenim solima) -Lanthanum, Cerijum, praseodymium, neodimijumi promet;
TerbiumGrupa (blago topiv u sulfatnim složenim solima) -samarijum, europium, gadolinium, Terbium, disperzijum, iHolmium;
YtriumGrupa (rastvorljiva u sulfatnim složenim solima) -ytrium, Erbium, Thulium, ytterbium,lutetium, iScandium.
Odvajanje ekstrakcije
SvjetlostRijetka zemlja(P204 Slaba ekstrakcija kiselosti) -Lanthanum,Cerijum, praseodymium,neodimijumi promet;
Srednja rijetka zemlja (P204 ekstrakcija niskog kiselosti) -samarijum,europium,gadolinium,Terbium,disperzijum;
TežakRijetka zemljaelementi(vađenje kiselosti u P204) -Holmium,
Uvod u proces ekstrakcije
U procesu razdvajanjaRijetki elementi zemlje,Zbog izuzetno sličnih fizičkih i hemijskih svojstava 17 elemenata, kao i obilje pratećih nečistoća uRijetki zemljani elementi, Proces ekstrakcije je relativno složen i obično se koristi.
Postoje tri vrste procesa ekstrakcije: metoda korak po korak, razmjena jona i vađenje otapala.
Korak po korak metoda
Način razdvajanja i pročišćavanja pomoću razlike u rastvorljivosti spojeva u otapalima naziva se metodom korak po korak. Izytrium(Y) dolutetium(LU), jedno odvajanje između sve prirodne nastaneRijetki zemljani elementi, uključujući radijum koji otkriva par Curie,
Svi su odvojeni pomoću ove metode. Operativni postupak ove metode je relativno složen, a pojedina odvajanje svih rijetkih zemaljskih elemenata trajalo je više od 100 godina, s jednim odvajanjem i opetovanim operacijom koji dostiže 20000 puta. Za hemijske radnike, njihov rad
Snaga je relativno velika i proces je relativno složen. Stoga, korištenje ove metode ne može proizvesti jednu rijetku zemlju u velikim količinama.
Ionska razmjena
Istraživački rad na rijetkim zemljanim elementima ometana je nemogućnošću proizvodnje jednogRiječni zemljani elementu velikim količinama kroz korak po korak metode. Da bi se analiziralaRijetki zemljani elementisadržan u nuklearnim proizvodima i uklanjanje rijetkih zemaljskih elemenata iz uranijuma i torijuma, uspješno je proučavana jonska hromatografija (jonska hromatografija) koja je tada korištena za odvajanjeRiječni zemljani elements. Prednost metode ionske razmjene je da se više elemenata mogu odvojiti u jednoj operaciji. I može dobiti i proizvode visoke čistoće. Međutim, nedostatak je da se ne može preraditi kontinuirano, s dugim operativnim ciklusom i visokim troškovima regeneracije i razmjene smola. Stoga je to jednom glavna metoda za odvajanje velikih količina rijetkih zemaljskih zemalja povučena iz glavne metode razdvajanja i zamijenjena metodom vađenja otapala. Međutim, zbog izvanrednih karakteristika hromatografije ionske razmjene u dobivanju jedinstvenih rijetkih zemaljskih proizvoda, kako bi se proizveli ultra visoki cjelovitni proizvodi i odvojite neke teške rijetke elemente zemlje, također je potrebno koristiti ionsku hromatografiju za odvajanje i izradu rijetkih uzemljenja.
Vađenje otapala
Metoda korištenja organskih otapala za izdvajanje i odvoji izvučenu supstancu iz nepomirljive vodene otopine naziva se organska vađenje tečnosti tekućine, skraćeno kao vađenje solventnog vađenja. To je proces prijenosa mase koji prenosi tvari iz jedne tečnosti u drugu fazu. Metoda vađenja otapala primijenjena je ranije u petrohemijskoj, organskoj hemiji, farmaceutskoj hemiji i analitičkoj hemiji. Međutim, u proteklih četrdeset godina, zbog razvoja atomske energetske nauke i tehnologije, kao i potrebu za proizvodnjom ultra taksija i rijetkih elemenata, vađenje otapala je postiglo veliki napredak u industriji, kao što su industrija nuklearne goriva i rijetka metalurgija. Kina je postigla visok nivo istraživanja u teoriji ekstrakcije, sintezu i primjeni novih ekstraktanta, te postupkom ekstrakcije za razdvajanje rijetkih zemaljskih elemenata. U usporedbi s metodama razdvajanja, kao što su ocjene oborine, ocijenjene kristalizacije i jonske razmjene, vađenje otapala ima niz prednosti kao što su dobar efekt odvajanja, praktičnost za brzu i kontinuiranu proizvodnju i jednostavan za postizanje automatske kontrole. Stoga je postepeno postalo glavna metoda za odvajanje velikih količina odRijetka zemljas.
Rijetka pročišćavanje zemlje
Proizvodnja sirovina
Rijetki zemaljski metalisu uglavnom podijeljeni u miješane rijetke metale zemlje i singlRijetki zemaljski metali. Sastav pomiješanogRijetki zemaljski metaliSlično je izvornom retku Zemljinu kompoziciju u rudi, a jedan metal je metal odvojen i rafiniran iz svake rijetke zemlje. Teško je smanjitiRijetka zemljano oksids (osim oksida odsamarijum,europium,, Thulium,ytterbium) u jedan metal pomoću općih metalurških metoda, zbog velike vrućine formiranja i visoke stabilnosti. Stoga su obično korištene sirovine za proizvodnjuRijetki zemaljski metaliDanas su njihovi kloridi i fluoridi.
Molten Sol Electrolys
Masovna proizvodnja mješovitogRijetki zemaljski metaliU industriji uglavnom koristi metodu rastaljenog elektrolize soli. Postoje dvije metode elektrolize: elektroliza hlorida i tehnolizu oksida. Metoda pripreme jednogRijetki zemaljski metalivarira ovisno o elementu.samarijum,europium,,,Thulium,ytterbiumnisu prikladni za elektrolitičku pripremu zbog njihovog visokog tlaka pare, a umjesto toga pripremaju se koristeći metodu destilacije smanjenja. Ostali elementi mogu se pripremiti elektrolizom ili metalnom termičkom redukcijskom metodom.
Elektroliza hloride je najčešća metoda za proizvodnju metala, posebno za mješovite rijetke metale Zemlje. Proces je jednostavan, isplativ i zahtijeva minimalnu investiciju. Međutim, najveći nedostatak je oslobađanje hlorskog plina koji zagađuje okoliš. Oksidna elektroliza ne oslobađa štetne gasove, ali trošak je malo veći. Općenito, visoko cijeneRijetka zemljapoputneodimijumipraseodymiumse proizvode pomoću oksidne elektrolize.
Metoda elektrolize vakuuma može pripremiti samo opću industrijsku ocjenuRijetki zemaljski metali. Da se pripremimRijetki zemaljski metaliSa niskim nečistoćom i visokom čistoćom, se uglavnom koristi vakuumsko termičko smanjenje. Ova metoda može proizvesti sve pojedinačne rijetke zemljne metale, alisamarijum,europium,,,Thulium,ytterbiumne može se proizvesti pomoću ove metode. Redox potencijal odsamarijum,europium,,,Thulium,ytterbiumi kalcijum se samo djelomično smanjujeRijetka zemljaFluorid. Općenito, priprema ovih metala zasniva se na principima visokog tlaka pare ovih metala i niskog tlaka pareLanthanum metals. Oksidi ove četiriRijetka zemljasu pomiješani sa fragmentimaLanthanum metalS i komprimirani u blokove i smanjen u vakuum peći.Lanthanumje aktivniji, doksamarijum,europium,,,Thulium,ytterbiumsvode se na zlatoLanthanumi sakupljeni na kondenzaciji, olakšavajući ga lako odvajanje od šljake.
Pošta: nov-07-2023