Retzemju metālu ražošanu sauc arī par retzemju pirometalurģisko ražošanu.Retzemju metāliparasti iedala jauktos retzemju metālos un atsevišķos retzemju metālos. Jaukto retzemju metālu sastāvs ir līdzīgs sākotnējam retzemju sastāvam rūdā, un atsevišķs metāls ir metāls, kas atdalīts un rafinēts no katra retzemju elementa. Retzemju oksīdus (izņemot samārija, eiropija, iterbija un tūlija oksīdus) ir grūti reducēt vienā metālā, izmantojot vispārīgas metalurģiskas metodes, to augstā veidošanās siltuma un augstās stabilitātes dēļ. Tāpēc retzemju metālu ražošanā visbiežāk izmantotās izejvielas ir to hlorīdi un fluorīdi.
(1) Izkausēta sāls elektrolīzes metode
Jauktu retzemju metālu masveida ražošanā rūpniecībā parasti tiek izmantota sāls kausējuma elektrolīzes metode. Šī metode ietver retzemju savienojumu, piemēram, retzemju hlorīdu, karsēšanu un kausēšanu, un pēc tam elektrolīzi, lai nogulsnētu retzemju metālus uz katoda. Ir divas elektrolīzes metodes: hlorīdu elektrolīze un oksīdu elektrolīze. Atsevišķa retzemju metāla sagatavošanas metode atšķiras atkarībā no elementa. Samārijs, eiropijs, iterbijs un tūlijs nav piemēroti elektrolītiskai sagatavošanai to augstā tvaika spiediena dēļ, un tā vietā tos sagatavo, izmantojot redukcijas destilācijas metodi. Citus elementus var sagatavot ar elektrolīzi vai metālu termiskās reducēšanas metodi.
Hlorīda elektrolīze ir visizplatītākā metālu, īpaši jauktu retzemju metālu, ražošanas metode. Process ir vienkāršs, rentabls un prasa minimālas investīcijas. Tomēr lielākais trūkums ir hlora gāzes izdalīšanās, kas piesārņo vidi.
Oksīda elektrolīze neizdala kaitīgas gāzes, taču izmaksas ir nedaudz augstākas. Parasti dārgus atsevišķus retzemju elementus, piemēram, neodīmu un prazeodīmu, ražo, izmantojot oksīda elektrolīzi.
(2) Vakuuma termiskās reducēšanas metode
Ar elektrolīzes metodi var iegūt tikai vispārējas rūpnieciskas kvalitātes retzemju metālus. Lai iegūtu metālus ar zemu piemaisījumu līmeni un augstu tīrības pakāpi, parasti izmanto vakuuma termiskās reducēšanas metodi. Parasti retzemju oksīdus vispirms pārstrādā retzemju fluorīdā, ko vakuuma indukcijas krāsnī reducē ar metālisku kalciju, lai iegūtu neapstrādātus metālus. Pēc tam tos pārkausē un destilē, lai iegūtu tīrākus metālus. Ar šo metodi var iegūt visus atsevišķos retzemju metālus, bet nevar izmantot samāriju, eiropiju, iterbiju un tūliju.
Oksidācijas reducēšanas potenciālssamārijs, eiropijs, iterbijs, tūlijsun kalcijs tikai daļēji reducēja retzemju fluorīdu. Parasti šos metālus iegūst, izmantojot šo metālu augstā tvaika spiediena un lantāna metālu zemā tvaika spiediena principu, sajaucot un briketējot šo četru retzemju oksīdus ar lantāna metālu atliekām un reducējot tos vakuuma krāsnī.Lantānsir relatīvi aktīva.Samarijs, eiropijs, iterbijs un tūlijslantāns tos reducē zeltā un savāc kondensatorā, ko ir viegli atdalīt no izdedžiem.
笔记
Publicēšanas laiks: 2023. gada 19. aprīlis