Separació i purificació d'elements de terres rares

Des dels anys cinquanta, els xinesosterres raresEls treballadors de la ciència i la tecnologia han dut a terme una àmplia investigació i desenvolupament sobre el mètode d'extracció amb solvents per a la separacióterres rareselements, i han aconseguit molts resultats de recerca científica, que s'han utilitzat àmpliament en la producció industrial de terres rares. El 1970, el N263 es va utilitzar amb èxit a la indústria per extreure i separaròxid d'itriamb una puresa del 99,99%, substituint el mètode d'intercanvi iònic per a la separacióòxid d'itriEl cost era inferior a una dècima part del del mètode d'intercanvi iònic; el 1970, es va utilitzar l'extracció amb P204 en lloc del mètode clàssic de recristal·lització per produir llum.òxids de terres rares; Extraccióòxid de lantàutilitzant èster de metil dimetil heptílic (P350) en lloc del mètode clàssic de cristal·lització fraccionada; A la dècada de 1970, el procés d'extracció i separació d'amoníac P507 deterres rareselements i l'extracció deitriamb àcid naftènic es va utilitzar per primera vegada a la Xinaterres raresindústria hidrometal·lúrgica; El ràpid desenvolupament de la tecnologia d'extracció a la Xinaterres raresLa indústria és inseparable de la feina de Yuan Chengye i altres camarades de l'Institut de Química Orgànica de Xangai de l'Acadèmia Xinesa de Ciències. Diversos extractants (com ara P204, P350, P507, etc.) que han investigat amb èxit s'han utilitzat àmpliament a la indústria; La teoria de l'extracció en cascada proposada i promoguda pel professor Xu Guangxian de la Universitat de Pequín a la dècada de 1970 ha jugat un paper rector en la tecnologia d'extracció i separació de la Xina. Simultàniament, es va proposar i aplicar àmpliament un procés de separació optimitzat mitjançant la teoria de l'extracció en cascada a laterres raresindústria d'extracció i separació.

Durant els darrers 40 anys, la Xina ha aconseguit molts èxits remarcables en el camp de laterres raresseparació i purificació.

A la dècada de 1960, l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín va estudiar amb èxit el mètode de reducció de l'alcalinitat de la pols de zinc per produir alta puresaòxid d'europi, que va ser la primera vegada a la Xina que es van produir productes superiors al 99,99%. Aquest mètode encara s'utilitza en diversesterres raresa tot el país utilitzat per la fàbrica; la planta química Yuelong de Xangai, la Universitat de Fudan i l'Institut General de Metalls No Ferrosos de Pequín van col·laborar per utilitzar per primera vegada un procés d'intercanvi iònic d'extracció per enriquir N263 amb P204 i extreure i purificar per obtenir una puresa del 99,95%òxid d'itriEl 1970, es va utilitzar P204 per enriquir N263 i obteniròxid d'itriamb una puresa superior al 99,99% mitjançant extracció i purificació secundàries.

De 1967 a 1968, la planta experimental de la fàbrica Jiangxi 801 i l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín van col·laborar per estudiar amb èxit el procés d'utilitzar l'agrupació d'extracció P204 - extracció N263 per extreure òxid d'itri. El desembre de 1968, es va produir una producció de 3 tones/anyòxid d'itries va construir un taller de producció, amb una puresa del 99% deòxid d'itri.

El 1972, es va formar un equip de recerca format per quatre empreses, incloent-hi l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín, la Fàbrica 806 de Jiangxi, l'Institut de Recerca de Metal·lúrgia No Ferrosa de Jiangxi i l'Institut de Disseny de Metal·lúrgia No Ferrosa de Changsha. Després de dos anys d'experiments de recerca conjunts a l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín, el procés d'extraccióòxid d'itriEs va estudiar amb èxit l'ús d'àcid naftènic com a extractant i alcohol mixt com a diluent.

El 1974, l'Institut de Química Aplicada de Changchun va descobrir per primera vegada que en separarterres rareselements mitjançant l'extracció d'àcid naftènic,itriestava situat davant delantà, convertint-lo en l'element menys fàcilment extraïble dels elements de terres rares. Per tant, una tecnologia per separaròxid d'itries va proposar l'ús d'un sistema d'extracció d'àcid naftènic a partir d'àcid nítric. Al mateix temps, l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín va dur a terme una investigació sobre la separació deòxid d'itria partir de sistemes d'àcid clorhídric utilitzant àcid naftènic, i es van dur a terme experiments ampliats a la planta Nanchang 603 i a la planta Jiujiang 806 el 1975, utilitzant Longnan barrejatòxid de terres rarescom a matèria primera. El 1974, la planta química Yuelong de Xangai, la Universitat de Fudan i l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín van col·laborar per estudiar la separació deòxid d'itrie de monazita La barrejaterres raresde marróitriel mineral de columbi utilitza el pesatterres raresextret i agrupat per P204 com a matèria primera, iòxid d'itrie es separa mitjançant l'extracció d'àcid naftènic. Es va dur a terme una competició d'amistat en tres fronts, on tothom va intercanviar informació, va aprendre dels punts forts i febles dels altres i, finalment, va estudiar amb èxit el procés d'extracció i separació d'àcid naftènic del 99,99%.òxid d'itrie amb característiques xineses.

De 1974 a 1975, la fàbrica Nanchang 603 va col·laborar amb l'Institut de Química Aplicada de Changchun, l'Institut General de Metalls No Ferrosos de Pequín, l'Institut de Metal·lúrgia No Ferrosa de Jiangxi i altres unitats per estudiar amb èxit la tercera generació.òxid d'itriprocés d'extracció electrònica: extracció d'un sol pas amb àcid naftènic i extracció d'alta puresaòxid d'itrie. El procés es va posar en funcionament el 1976.

A la primera NacionalTerra raraA la Conferència d'Extracció celebrada a Baotou el 1976, el Sr. Xu Guangxian va proposar la teoria de l'extracció en cascada. El 1977, el "Simposi Nacional sobreTerra rara"Teoria i pràctica de l'extracció en cascada" es va celebrar a la planta química Yuelong de Xangai, oferint una introducció sistemàtica i completa a aquesta teoria. Posteriorment, la teoria de l'extracció en cascada s'ha aplicat àmpliament en la investigació i la producció de separació i purificació d'extracció de terres rares.

El 1976, l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín va utilitzar mineral de Baotou barrejat ambterres raresextreureceridel material enriquit. Es va utilitzar el mètode d'extracció N263 per separarlantà praseodimi neodimiEs van separar tres productes en una extracció i la puresa deòxid de lantà, òxid de praseodimi, iòxid de neodimiera al voltant del 90%.

De 1979 a 1983, BaotouTerra raraL'Institut de Recerca i l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín van desenvolupar un sistema d'àcid clorhídric P507terres raresprocés de separació per extracció utilitzant el mineral de terres rares de Baotou com a matèria primera per obtenir sis elements individualsterres raresproductes (puresa del 99% al 99,95%) delantà, ceri, praseodimi, neodimi, samari, igadolini, així comeuropiiterbiproductes enriquits. El procés va ser curt, continu i la puresa del producte era alta.

A principis dels anys vuitanta, l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín va col·laborar amb la foneria de metalls no ferrosos de Jiujiang, l'Institut de Química Aplicada de Changchun i la fàbrica 603 de Jiangxi per dur a terme la investigació nacional del "Sisè Pla Quinquennal" i va desenvolupar amb èxit una tecnologia de procés per separar completament els metalls individuals.terres rareselements de Longnan barrejatsterres raresutilitzant el sistema d'àcid clorhídric P507.

El 1983, la foneria de metalls no ferrosos de Jiujiang va adoptar la tecnologia de procés del "sistema d'àcid clorhídric d'àcid naftènic" de l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín per produir fluorescent de grauòxid d'itride terres rares mixtes de Longnan per produir fluorescent de grauòxid d'itri, reduint el cost deòxid d'itrii satisfer la demanda deòxid d'itriper a la televisió en color a la Xina.

El 1984, l'Institut General de Metalls No Ferrosos de Pequín va estudiar amb èxit la separació de metalls d'alta puresaòxid de terbiutilitzant resina d'extracció P507 utilitzantterbisubstàncies enriquides com a matèries primeres a la Xina.

El 1985, l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín va transferir el grau fluorescent de separació per extracció d'àcid naftènicòxid d'itritecnologia de processos a l'antiga República Democràtica Alemanya per 1,71 milions de francs suïssos, que va ser el primerterres rarestecnologia de processos de separació exportada per la Xina.

De 1984 a 1986, la Universitat de Pequín va completar experiments industrials sobre l'extracció i separació de La/CePr/Nd i La/Ce/Pr en el sistema P507-HCl al TercerTerra raraPlanta de Baosteel. Més del 98%òxid de praseodimi, 99,5%òxid de lantà, més del 85%òxid de ceri, i el 99%òxid de neodimies van obtenir. El 1986, la planta química Yuelong de Xangai va aplicar la teoria del disseny d'optimització del procés d'extracció de tres sortides, un assoliment teòric de la teoria d'extracció en cascada de la Universitat de Pequín, per dur a terme un experiment industrial de tres sortides en el procés de separació de terres rares lleugeres del sistema P507-HCl de nova construcció. L'escala de l'experiment industrial va ampliar directament el disseny de la teoria d'extracció en cascada a 100 tones, escurçant considerablement el cicle d'aplicació del nou procés a la producció.

Del 1986 al 1989, l'Institut de Recerca de Terres Rares de Baotou, la Fàbrica 603 de Jiangxi i l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín van desenvolupar un procés d'extracció de múltiples sortides amb sistema P507-HCl, que permet la producció simultània de 3 a 5 productes de terres rares mitjançant una sola extracció fraccionada. El procés és curt, rendible i flexible.

De 1990 a 1995, l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín i BaotouTerra raraL'Institut de Recerca va col·laborar per dur a terme el projecte nacional de recerca científica i tecnològica del "Vuitè Pla Quinquennal" "Recerca sobre monoetil·lats d'alta puresa"Terra raraTecnologia d'extracció". Setze individualsòxid de terres raresEls productes amb una puresa superior al 99,999% al 99,9999% es van preparar mitjançant el mètode d'extracció, el mètode de cromatografia d'extracció, el mètode redox i el mètode de cromatografia de fibra d'intercanvi catiònic, respectivament. Aquest procés ha assolit el nivell avançat internacional i ha guanyat el Premi Nacional a l'Assoliment Major del "Vuitè Pla Quinquennal".

L'any 2000, l'Institut de Recerca de Metalls No Ferrosos de Pequín va desenvolupar amb èxit el mètode de reducció electrolítica de l'alcalinitat per preparar metalls d'alta puresaòxid d'europiA causa d'evitar la contaminació de la pols de zinc al producte, aquest procés pot extreureòxid d'europiamb una puresa de 5N-6N d'una sola tirada. El 2001, una línia de producció anual de 18 tones d'alta puresaòxid d'europiva ser construït a GansuTerra raraCompanyia i posada en funcionament aquell mateix any.

En resum, la Xinaterres raresEs pot dir que la tecnologia de separació i purificació és líder mundial, com ara la separació per extracció d'àcid naftènicòxid d'itrimés gran que 5N, mètode d'extracció P507 per a la preparacióòxid de lantàmés gran que 5N, mètode d'extracció per reducció electrolítica o mètode d'alcalinitat per a la preparacióòxid d'europimés gran que 5N, etc. Tanmateix, el nivell de control d'automatització en la indústria de separació i purificació és relativament baix, i algunes empreses tenen una mala estabilitat de qualitat i consistència d'alta puresaterres raresproductes. Per tant, cal millorar encara més el nivell d'equipament de les empreses.


Data de publicació: 02 de novembre de 2023