Pengeluaran logam nadir bumi juga dikenali sebagai pengeluaran pyrometallurgical nadir bumi.Logam nadir bumibiasanya dibahagikan kepada logam nadir bumi campuran dan logam nadir bumi tunggal.Komposisi logam nadir bumi campuran adalah serupa dengan komposisi nadir bumi asal dalam bijih, dan logam tunggal adalah logam yang diasingkan dan ditapis daripada setiap nadir bumi.Sukar untuk mengurangkan oksida nadir bumi (kecuali oksida samarium, europium, ytterbium, dan thulium) menjadi logam tunggal menggunakan kaedah metalurgi umum, kerana haba pembentukannya yang tinggi dan kestabilan yang tinggi.Oleh itu, bahan mentah yang biasa digunakan untuk penghasilan logam nadir bumi ialah klorida dan fluoridanya.
(1) Kaedah elektrolisis garam cair
Pengeluaran besar-besaran campuran logam nadir bumi dalam industri secara amnya menggunakan kaedah elektrolisis garam cair.Kaedah ini melibatkan pemanasan dan peleburan sebatian nadir bumi seperti klorida nadir bumi, dan kemudian elektrolisis untuk memendakan logam nadir bumi pada katod.Terdapat dua kaedah elektrolisis: elektrolisis klorida dan elektrolisis oksida.Kaedah penyediaan logam nadir bumi tunggal berbeza-beza bergantung kepada unsur.Samarium, europium, ytterbium, dan thulium tidak sesuai untuk penyediaan elektrolitik kerana tekanan wapnya yang tinggi, dan sebaliknya disediakan menggunakan kaedah penyulingan pengurangan.Unsur-unsur lain boleh disediakan dengan kaedah elektrolisis atau pengurangan haba logam.
Elektrolisis klorida adalah kaedah yang paling biasa untuk menghasilkan logam, terutamanya untuk campuran logam nadir bumi.Prosesnya mudah, kos efektif dan memerlukan pelaburan yang minimum.Walau bagaimanapun, kelemahan terbesar ialah pembebasan gas klorin, yang mencemarkan alam sekitar.
Elektrolisis oksida tidak membebaskan gas berbahaya, tetapi kosnya lebih tinggi sedikit.Secara amnya, nadir bumi tunggal berharga tinggi seperti neodymium dan praseodymium dihasilkan menggunakan elektrolisis oksida.
(2) Kaedah pengurangan haba vakum
Kaedah elektrolisis hanya boleh menyediakan logam nadir bumi gred industri am.Untuk menyediakan logam dengan kekotoran rendah dan ketulenan tinggi, kaedah pengurangan haba vakum biasanya digunakan.Secara amnya, oksida nadir bumi pertama kali dibuat menjadi fluorida nadir bumi, yang dikurangkan dengan kalsium logam dalam relau aruhan vakum untuk mendapatkan logam mentah.Kemudian, ia dicairkan semula dan disuling untuk mendapatkan logam yang lebih tulen.Kaedah ini boleh menghasilkan semua logam nadir bumi tunggal, tetapi samarium, europium, ytterbium, dan thulium tidak boleh digunakan.
Potensi pengurangan pengoksidaan bagisamarium, europium, ytterbium, thuliumdan kalsium hanya sebahagiannya mengurangkan fluorida nadir bumi.Secara amnya, logam-logam ini disediakan dengan menggunakan prinsip tekanan wap tinggi logam-logam ini dan tekanan wap rendah logam lanthanum, mencampur dan briket oksida empat nadir bumi ini dengan serpihan logam lanthanum, dan mengurangkannya dalam relau Vakum.Lanthanumagak aktif.Samarium, europium, ytterbium, dan thuliumdikurangkan oleh lanthanum menjadi emas dan dikumpulkan pada pemeluwap, yang mudah diasingkan daripada sanga.
笔记
Masa siaran: Apr-19-2023