Retzemju metālu ražošanu sauc arī par retzemju metālu pirometalurģisko ražošanu.Retzemju metāliparasti tiek sadalīti jauktos retzemju metālos un atsevišķos retzemju metālos.Jaukto retzemju metālu sastāvs ir līdzīgs sākotnējam retzemju metālu sastāvam rūdā, un viens metāls ir no katra retzemju metālu atdalīts un attīrīts metāls.Retzemju oksīdus (izņemot samārija, eiropija, iterbija un tūlija oksīdus) ir grūti reducēt vienā metālā, izmantojot vispārīgas metalurģijas metodes, jo tiem ir augsts veidošanās siltums un augsta stabilitāte.Tāpēc retzemju metālu ražošanai visbiežāk izmantotās izejvielas ir to hlorīdi un fluorīdi.
(1) Izkausētā sāls elektrolīzes metode
Jauktu retzemju metālu masveida ražošanā rūpniecībā parasti izmanto kausētā sāls elektrolīzes metodi.Šī metode ietver retzemju savienojumu, piemēram, retzemju hlorīdu, karsēšanu un kausēšanu un pēc tam elektrolīzi, lai uz katoda nogulsnētu retzemju metālus.Ir divas elektrolīzes metodes: hlorīda elektrolīze un oksīda elektrolīze.Viena retzemju metāla sagatavošanas metode atšķiras atkarībā no elementa.Samarijs, eiropijs, iterbijs un tūlijs nav piemēroti elektrolītiskajai sagatavošanai to augstā tvaika spiediena dēļ, un tos gatavo, izmantojot reducēšanas destilācijas metodi.Citus elementus var sagatavot ar elektrolīzes vai metāla termiskās reducēšanas metodi.
Hlorīda elektrolīze ir visizplatītākā metālu, īpaši jauktu retzemju metālu, ražošanas metode.Process ir vienkāršs, rentabls un prasa minimālus ieguldījumus.Tomēr lielākais trūkums ir hlora gāzes izdalīšanās, kas piesārņo vidi.
Oksīda elektrolīze neizdala kaitīgas gāzes, bet izmaksas ir nedaudz augstākas.Parasti augstas cenas atsevišķas retzemju metālus, piemēram, neodīmu un prazeodīmu, ražo, izmantojot oksīda elektrolīzi.
(2) Vakuuma termiskās samazināšanas metode
Ar elektrolīzes metodi var sagatavot tikai vispārējas rūpnieciskas kvalitātes retzemju metālus.Lai sagatavotu metālus ar zemu piemaisījumu un augstu tīrības pakāpi, parasti izmanto vakuuma termiskās samazināšanas metodi.Parasti retzemju oksīdus vispirms pagatavo retzemju fluorīdā, ko reducē ar metālisku kalciju vakuuma indukcijas krāsnī, lai iegūtu neapstrādātus metālus.Pēc tam tos pārkausē un destilē, lai iegūtu tīrākus metālus.Ar šo metodi var iegūt visus retzemju metālus, taču nevar izmantot samāriju, eiropiju, iterbiju un tūliju.
Oksidācijas samazināšanas potenciālssamārijs, eiropijs, iterbijs, tūlijsun kalcijs tikai daļēji samazināja retzemju fluorīdu.Parasti šos metālus sagatavo, izmantojot šo metālu augsta tvaika spiediena un lantāna metālu zema tvaika spiediena principu, sajaucot un briketējot šo četru retzemju metālu oksīdus ar lantāna metālu atkritumiem un reducējot tos vakuuma krāsnī..Lantānsir samērā aktīvs.Samarijs, eiropijs, iterbijs un tūlijslantāns tiek pārvērsts zeltā un tiek savākts uz kondensatora, ko ir viegli atdalīt no izdedžiem.
笔记
Publicēšanas laiks: 19.04.2023