Preparació de metalls de terres rares
La producció de metalls de terres rares també es coneix com a producció pirometal·lúrgica de terres rares.Metalls de terres raresgeneralment es divideixen en metalls de terres rares mixtes i metalls de terres rares únics.La composició de metalls de terres rares mixtes és similar a la composició original de terres rares del mineral, i un sol metall és un metall separat i refinat de cada terra rara.És difícil reduir els òxids de terres rares (excepte els òxids de samari, europi, iterbi i tuli) en un sol metall mitjançant mètodes metal·lúrgics generals, a causa de la seva elevada calor de formació i alta estabilitat.Per tant, les matèries primeres més utilitzades per a la producció de metalls de terres rares són els seus clorurs i fluorurs.
(1) Mètode d'electròlisi de sal fosa
La producció massiva de metalls de terres rares mixtes a la indústria utilitza generalment el mètode d'electròlisi de sal fosa.Aquest mètode consisteix a escalfar i fondre compostos de terres rares, com ara clorurs de terres rares, i després electròlisi per precipitar metalls de terres rares al càtode.Hi ha dos mètodes d'electròlisi: electròlisi de clorur i electròlisi d'òxids.El mètode de preparació d'un sol metall de terres rares varia segons l'element.El samari, l'europi, l'iterbi i el tuli no són adequats per a la preparació electrolítica a causa de la seva alta pressió de vapor i, en canvi, es preparen mitjançant el mètode de destil·lació per reducció.Altres elements es poden preparar per electròlisi o mètode de reducció tèrmica metàl·lica.
L'electròlisi de clorur és el mètode més comú per produir metalls, especialment per a metalls de terres rares mixtes.El procés és senzill, rendible i requereix una inversió mínima.No obstant això, el major inconvenient és l'alliberament de gas clor, que contamina el medi ambient.
L'electròlisi d'òxid no allibera gasos nocius, però el cost és lleugerament superior.En general, les terres rares individuals de preu elevat com el neodimi i el praseodimi es produeixen mitjançant electròlisi d'òxids.
(2) Mètode de reducció tèrmica al buit
El mètode d'electròlisi només pot preparar metalls de terres rares de grau industrial general.Per preparar metalls amb baixes impureses i alta puresa, s'utilitza generalment el mètode de reducció tèrmica al buit.En general, els òxids de terres rares es transformen primer en fluorur de terres rares, que es redueix amb calci metàl·lic en un forn d'inducció al buit per obtenir metalls bruts.Després, es tornen a fondre i es destil·len per obtenir metalls més purs.Aquest mètode pot produir tots els metalls de terres rares, però no es poden utilitzar samari, europi, iterbi i tuli.
El potencial d'oxido-reducció desamari, europi, iterbi, tulii el calci només va reduir parcialment el fluor de terres rares.En general, aquests metalls es preparen utilitzant el principi d'alta pressió de vapor d'aquests metalls i baixa pressió de vapor dels metalls de lantà, barrejant i briquetant els òxids d'aquestes quatre terres rares amb els residus de metalls de lantà, i reduint-los en un forn de buit..Lantàés relativament actiu.Samari, europi, iterbi i tulies redueixen pel lantà en or i es recullen al condensador, que és fàcil de separar de l'escòria.
笔记
Hora de publicació: 19-abril-2023