Produkce kovů vzácných zemin je také známá jako pyrometalurgická produkce vzácných zemin.Kovy vzácné zeminyjsou obecně rozděleny na kovy smíšených kovů vzácných zemin a kovů jediných vzácných zemin. Složení smíšených kovů vzácných zemin je podobné původnímu složení vzácné zeminy v rudě a jediný kov je kov oddělený a rafinovaný od každé vzácné země. Je obtížné snížit oxidy vzácných zemin (s výjimkou oxidů Samarium, Europium, Ytterbium a Thulium) na jediný kov pomocí obecných metalurgických metod díky jejich vysokému teplu a vysoké stabilitě. Běžně používanými suroviny pro výrobu kovů vzácných zemin jsou proto jejich chloridy a fluoridy.
(1) Metoda elektrolýzy roztavené soli
Hmotnostní produkce smíšených kovů vzácných zemin v průmyslu obecně používá metodu roztavené soli. Tato metoda zahrnuje zahřívání a tání sloučenin vzácných zemin, jako jsou chloridy vzácných zemin, a poté elektrolýza k vysrážení kovů vzácných zemin na katodě. Existují dvě metody elektrolýzy: chloridová elektrolýza a elektrolýza oxidu. Metoda přípravy jediného kovu vzácné zeminy se liší v závislosti na prvku. Samarium, Europium, Ytterbium a Thulium nejsou vhodné pro elektrolytickou přípravu kvůli jejich vysokému tlaku par a místo toho jsou připraveny pomocí metody redukce destilace. Další prvky mohou být připraveny metodou elektrolýzy nebo kovové tepelné redukce.
Chloridová elektrolýza je nejčastější metodou pro výrobu kovů, zejména pro smíšené kovy vzácných zemin. Tento proces je jednoduchý, nákladově efektivní a vyžaduje minimální investice. Největší nevýhodou je však uvolňování plynu chloru, který znečišťuje životní prostředí.
Elektrolýza oxidu neuvolňuje škodlivé plyny, ale náklady jsou o něco vyšší. Obecně se produkují jednotlivé vzácné zeminy s vysokou cenou, jako je neodymium a praseodymium pomocí oxidové elektrolýzy.
(2) Metoda vakuové tepelné redukce
Metoda elektrolýzy může připravit pouze kovy obecné průmyslové třídy vzácných zemin. K přípravě kovů s nízkou nečistotou a vysokou čistotou se obecně používá metoda vakuové tepelné redukce. Obecně jsou oxidy vzácných zemin nejprve vyrobeny na fluorid vzácné zeminy, který je snížen kovovým vápníkem ve vakuové indukční peci za účelem získání surových kovů. Poté jsou přemístěny a destilovány, aby získaly čistší kovy. Tato metoda může produkovat všechny kovy jediné vzácné zeminy, ale nelze použít Samarium, Europium, Ytterbium a Thulium.
Potenciál oxidace snižováníSamarium, Europium, ytterbium, thuliuma vápník pouze částečně snížil fluorid vzácné zeminy. Obecně jsou tyto kovy připraveny pomocí principu vysokého tlaku par na těchto kovech a nízkým tlakem par lanthanum kovů, mícháním a briket oxidů těchto čtyř vzácných zemí s trosky kovů Lanthanum a snižováním ve vakuovém peci. Lanthanumje relativně aktivní.Samarium, Europium, Ytterbium a Thuliumjsou Lanthanum sníženy na zlato a shromažďují se na kondenzátoru, který se snadno odděluje od strusky.
笔记
Čas příspěvku: APR-19-2023