Priprava redkih zemeljskih kovin

Priprava redkih zemeljskih kovin

Proizvodnja redkih zemeljskih kovin je znana tudi kot redka zemeljska pirometalurška proizvodnja.Redke zemeljske kovineso na splošno razdeljeni na mešane redke zemeljske kovine in posamezne redke zemeljske kovine. Sestava mešanih redkih zemeljskih kovin je podobna prvotni redko zemeljsko sestavo v rudi, ena sama kovina pa je kovina, ločena in rafinirana od vsake redke zemlje. Težko je zmanjšati redke zemeljske okside (razen oksidov samarija, europija, ytterbija in thulium) v eno kovino z uporabo splošnih metalurških metod zaradi visoke toplote tvorbe in visoke stabilnosti. Zato so pogosto uporabljene surovine za proizvodnjo redkih zemeljskih kovin njihovi kloridi in fluoridi.

(1) metoda elektrolize staljene soli

Množična proizvodnja mešanih redkih zemeljskih kovin v industriji na splošno uporablja metodo elektrolize staljene soli. Ta metoda vključuje ogrevanje in taljenje redkih zemeljskih spojin, kot so redki zemeljski kloridi, in nato elektroliza za oboritve redkih zemeljskih kovin na katodi. Obstajata dve metodi elektrolize: elektroliza klorida in elektroliza oksida. Način priprave ene same redke zemeljske kovine se razlikuje glede na element. Samarium, Europium, Ytterbium in Thulium zaradi visokega parnega tlaka niso primerni za elektrolitično pripravo in so namesto tega pripravljeni po metodi redukcije destilacije. Druge elemente lahko pripravimo z elektrolizo ali kovinsko metodo toplotnega redukcije.

Kloridna elektroliza je najpogostejša metoda za proizvodnjo kovin, zlasti za mešane redke zemeljske kovine. Postopek je preprost, stroškovno učinkovit in zahteva minimalne naložbe. Največja pomanjkljivost pa je sproščanje klorovega plina, ki onesnažuje okolje.

Oksidna elektroliza ne sprošča škodljivih plinov, vendar so stroški nekoliko višji. Na splošno se z elektrolizo oksida nastajajo z visokimi cenami, kot sta neodimij in praseodim.

(2) Metoda vakuumskega toplotnega zmanjšanja

Metoda elektrolize lahko pripravi le splošne kovine za redke zemeljske kovine. Za pripravo kovin z nizkimi nečistočami in visoko čistostjo se običajno uporablja metoda vakuumskega toplotnega zmanjšanja. Na splošno se redki zemeljski oksidi najprej naredijo v redki zemeljski fluorid, ki se s kovinskim kalcijam zmanjša v vakuumski indukcijski peči, da dobijo surove kovine. Nato jih preplavijo in destilirajo, da dobijo čistejše kovine. Ta metoda lahko proizvaja vse enojne redke zemeljske kovine, vendar Samarium, Europium, Ytterbium in Thulium ni mogoče uporabiti.

Potencial zmanjšanja oksidacijeSamarium, Europium, Ytterbium, Thuliumin kalcij je le delno zmanjšal redko zemeljsko fluorid. Na splošno se te kovine pripravijo z načelom visokega parnim tlakom teh kovin in nizkega parnim tlakom kovin lantanuma, mešanjem in briketiranje. Lanthanumje relativno aktiven.Samarium, Europium, Ytterbium in Thuliumse zmanjšajo za Lanthanum v zlato in zbrani na kondenzatorju, ki ga je enostavno ločiti od žlindre.

笔记