Paghahanda ng Rare Earth Metals

Paghahanda ng Rare Earth Metals

Ang produksyon ng mga rare earth metal ay kilala rin bilang rare earth pyrometallurgical production.Rare earth metalsay karaniwang nahahati sa halo-halong rare earth metal at single rare earth metals. Ang komposisyon ng mga pinaghalong rare earth metal ay katulad ng orihinal na komposisyon ng rare earth sa ore, at ang isang solong metal ay isang metal na pinaghihiwalay at pino mula sa bawat rare earth. Mahirap gawing iisang metal ang mga rare earth oxide (maliban sa mga oxide ng samarium, europium, ytterbium, at thulium) gamit ang mga pangkalahatang metalurhikong pamamaraan, dahil sa mataas na init ng kanilang pagbuo at mataas na katatagan. Samakatuwid, ang karaniwang ginagamit na hilaw na materyales para sa paggawa ng mga bihirang metal na lupa ay ang kanilang mga chlorides at fluoride.

(1) Molten salt electrolysis method

Ang mass production ng mixed rare earth metals sa industriya ay karaniwang gumagamit ng molten salt electrolysis method. Ang pamamaraang ito ay nagsasangkot ng pag-init at pagtunaw ng mga rare earth compound tulad ng rare earth chlorides, at pagkatapos ay electrolysis upang mag-precipitate ng rare earth metals sa cathode. Mayroong dalawang paraan ng electrolysis: chloride electrolysis at oxide electrolysis. Ang paraan ng paghahanda ng isang solong rare earth metal ay nag-iiba depende sa elemento. Ang samarium, europium, ytterbium, at thulium ay hindi angkop para sa paghahanda ng electrolytic dahil sa kanilang mataas na presyon ng singaw, at sa halip ay inihanda gamit ang paraan ng pagbabawas ng distillation. Ang iba pang mga elemento ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng electrolysis o metal thermal reduction method.

Ang chloride electrolysis ay ang pinakakaraniwang paraan para sa paggawa ng mga metal, lalo na para sa mga pinaghalong rare earth metal. Ang proseso ay simple, cost-effective, at nangangailangan ng kaunting pamumuhunan. Gayunpaman, ang pinakamalaking disbentaha ay ang paglabas ng chlorine gas, na nagpaparumi sa kapaligiran.

Ang oxide electrolysis ay hindi naglalabas ng mga nakakapinsalang gas, ngunit ang gastos ay bahagyang mas mataas. Sa pangkalahatan, ang mataas na presyo ng mga single rare earth tulad ng neodymium at praseodymium ay ginagawa gamit ang oxide electrolysis.

(2) Vacuum thermal reduction method

Ang paraan ng electrolysis ay maaari lamang maghanda ng pangkalahatang pang-industriya na grado na mga rare earth metal. Upang maghanda ng mga metal na may mababang impurities at mataas na kadalisayan, karaniwang ginagamit ang vacuum thermal reduction method. Sa pangkalahatan, ang mga rare earth oxide ay unang ginawa sa rare earth fluoride, na binabawasan ng metallic calcium sa isang vacuum induction furnace upang makakuha ng mga krudo na metal. Pagkatapos, ang mga ito ay muling tinutunaw at dinadalisay upang makakuha ng mas dalisay na mga metal. Ang pamamaraang ito ay maaaring makagawa ng lahat ng solong rare earth metal, ngunit hindi maaaring gamitin ang samarium, europium, ytterbium, at thulium.

Ang potensyal na pagbabawas ng oksihenasyon ngsamarium, europium, ytterbium, thuliumat bahagyang binawasan ng calcium ang rare earth fluoride. Sa pangkalahatan, ang mga metal na ito ay inihahanda sa pamamagitan ng paggamit ng prinsipyo ng mataas na presyon ng singaw ng mga metal na ito at mababang presyon ng singaw ng mga lanthanum metal, paghahalo at pag-briquete ng mga oxide ng apat na bihirang lupa na ito sa mga labi ng mga lanthanum metal, at pagbabawas ng mga ito sa isang Vacuum furnace. Lanthanumay medyo aktibo.Samarium, europium, ytterbium, at thuliumay binabawasan ng lanthanum sa ginto at nakolekta sa condenser, na madaling ihiwalay mula sa slag.

笔记