Produkce kovů vzácných zemin je také známá jako pyrometalurgická výroba kovů vzácných zemin.Kovy vzácných zeminObecně se dělí na směsné kovy vzácných zemin a jednotlivé kovy vzácných zemin. Složení směsných kovů vzácných zemin je podobné původnímu složení kovů vzácných zemin v rudě a jednotlivé kovy jsou kovy oddělené a rafinované z jednotlivých kovů vzácných zemin. Je obtížné redukovat oxidy vzácných zemin (s výjimkou oxidů samaria, europia, ytterbia a thulia) na jeden kov pomocí obecných metalurgických metod kvůli jejich vysokému tepelnému teplu a vysoké stabilitě. Proto jsou běžně používanými surovinami pro výrobu kovů vzácných zemin jejich chloridy a fluoridy.
(1) Metoda elektrolýzy roztavené soli
Hromadná výroba směsných kovů vzácných zemin v průmyslu se obvykle provádí elektrolýzou roztavených solí. Tato metoda zahrnuje zahřívání a tavení sloučenin vzácných zemin, jako jsou chloridy vzácných zemin, a následnou elektrolýzu za účelem vysrážení kovů vzácných zemin na katodě. Existují dvě metody elektrolýzy: chloridová elektrolýza a oxidová elektrolýza. Způsob přípravy jednoho kovu vzácných zemin se liší v závislosti na prvku. Samarium, europium, ytterbium a thulium nejsou vhodné pro elektrolytickou přípravu kvůli jejich vysokému tlaku par a místo toho se připravují redukční destilací. Jiné prvky lze připravit elektrolýzou nebo metodou tepelné redukce kovů.
Elektrolýza chloridů je nejběžnější metodou výroby kovů, zejména směsí kovů vzácných zemin. Proces je jednoduchý, cenově dostupný a vyžaduje minimální investice. Největší nevýhodou je však uvolňování plynného chloru, který znečišťuje životní prostředí.
Oxidová elektrolýza neuvolňuje škodlivé plyny, ale náklady jsou o něco vyšší. Obecně se pomocí oxidové elektrolýzy vyrábějí drahé jednotlivé kovy vzácných zemin, jako je neodym a praseodym.
(2) Metoda vakuové tepelné redukce
Metoda elektrolýzy umožňuje přípravu pouze běžných kovů vzácných zemin průmyslové kvality. Pro přípravu kovů s nízkým obsahem nečistot a vysokou čistotou se obvykle používá metoda vakuové tepelné redukce. Oxidy vzácných zemin se obvykle nejprve přemění na fluorid vzácných zemin, který se redukuje kovovým vápníkem ve vakuové indukční peci za účelem získání surových kovů. Poté se přetaví a destilují za účelem získání čistších kovů. Touto metodou lze vyrobit všechny jednotlivé kovy vzácných zemin, ale samarium, europium, ytterbium a thulium nelze použít.
Oxidačně-redukční potenciálsamarium, europium, ytterbium, thuliuma vápník pouze částečně redukoval fluorid vzácných zemin. Tyto kovy se obecně připravují na principu vysokého tlaku par těchto kovů a nízkého tlaku par lanthanu, smícháním a briketováním oxidů těchto čtyř vzácných zemin s úlomky lanthanu a jejich redukcí ve vakuové peci.Lanthanje relativně aktivní.Samarium, europium, ytterbium a thuliumse redukují lanthanem na zlato a shromažďují se na kondenzátoru, který se snadno odděluje od strusky.
笔记
Čas zveřejnění: 19. dubna 2023