Výroba kovů vzácných zemin je také známá jako pyrometalurgická výroba vzácných zemin.Kovy vzácných zeminse obecně dělí na smíšené kovy vzácných zemin a jednotlivé kovy vzácných zemin.Složení smíšených kovů vzácných zemin je podobné původnímu složení vzácných zemin v rudě a jediný kov je kov oddělený a rafinovaný z každé vzácné zeminy.Je obtížné redukovat oxidy vzácných zemin (kromě oxidů samaria, europia, ytterbia a thulia) na jediný kov pomocí obecných metalurgických metod, kvůli jejich vysokému teplu tvorby a vysoké stabilitě.Proto běžně používanými surovinami pro výrobu kovů vzácných zemin jsou jejich chloridy a fluoridy.
(1) Metoda elektrolýzy roztavené soli
Masová výroba smíšených kovů vzácných zemin v průmyslu obecně používá metodu elektrolýzy roztavené soli.Tato metoda zahrnuje zahřívání a tavení sloučenin vzácných zemin, jako jsou chloridy vzácných zemin, a poté elektrolýzu za účelem vysrážení kovů vzácných zemin na katodě.Existují dva způsoby 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, ale připravují se metodou redukční destilace.Další prvky lze připravit elektrolýzou nebo metodou tepelné redukce kovu.
Elektrolýza chloridů je nejběžnější metodou pro výrobu kovů, zejména pro smíšené kovy vzácných zemin.Proces je jednoduchý, nákladově efektivní a vyžaduje minimální investice.Největší nevýhodou je však uvolňování plynného chlóru, který znečišťuje životní prostředí.
Oxidová elektrolýza neuvolňuje škodlivé plyny, ale cena je o něco vyšší.Obecně se drahé jednotlivé vzácné zeminy, jako je neodym a praseodym, vyrábějí pomocí oxidové elektrolýzy.
(2) Metoda vakuové tepelné redukce
Metodou elektrolýzy lze připravit pouze obecné průmyslové kovy vzácných zemin.Pro přípravu kovů s nízkým obsahem nečistot a vysokou čistotou se obecně používá vakuová tepelná redukce.Obecně se oxidy vzácných zemin nejprve převedou na fluorid vzácných zemin, který se redukuje kovovým vápníkem ve vakuové indukční peci, aby se získaly surové kovy.Poté jsou přetaveny a destilovány, aby se získaly čistší kovy.Touto metodou lze vyrobit všechny jednotlivé kovy vzácných zemin, ale samarium, europium, ytterbium a thulium nelze použít.
Potenciál redukce oxidacesamarium, europium, ytterbium, thuliuma vápník pouze částečně redukoval fluorid vzácných zemin.Obecně se tyto kovy připravují použitím principu vysokého tlaku par těchto kovů a nízkého tlaku par kovů lanthanu, smícháním a briketováním oxidů těchto čtyř vzácných zemin s úlomky kovů lanthanu a jejich redukcí ve vakuové peci..Lanthanumje poměrně aktivní.Samarium, europium, ytterbium a thuliumjsou redukovány lanthanem na zlato a shromažďovány na kondenzátoru, který lze snadno oddělit od strusky.
笔记
Čas odeslání: 19. dubna 2023