Produkcia kovov vzácnych zemín je známa aj ako pyrometalurgická produkcia vzácnych Zeme.Kovy vzácnych zemínsa vo všeobecnosti rozdeľujú na zmiešané kovy vzácnych zemín a kovy s jednou vzácnou zemou. Zloženie zmiešaných kovov vzácnych zemín je podobné pôvodnému zloženiu vzácnych zemín v rudi a jediný kov je kov oddelený a vylepšený od každej vzácnej zeme. Je ťažké znížiť oxidy vzácnych zemín (s výnimkou oxidov Samária, Europium, Ytterbium a Thulium) do jedného kovu pomocou všeobecných metalurgických metód v dôsledku vysokej tvorby a vysokej stability. Preto bežne používané suroviny na výrobu kovov vzácnych zemín sú ich chloridy a fluoridy.
(1) Metóda elektrolýzy roztavenej soli
Hmotnostná produkcia zmiešaných kovov vzácnych zemín v priemysle vo všeobecnosti používa metódu elektrolýzy roztavenej soli. Táto metóda zahŕňa zahrievanie a topenie zlúčenín vzácnych zemín, ako sú chloridy zriedkavej zeme, a potom elektrolýzu, aby sa na katóde vyzrážalo kovy vzácnych zemín. Existujú dve metódy elektrolýzy: elektrolýza chloridu a elektrolýza oxidu. Metóda prípravy jediného kovu vzácnych zemín sa líši v závislosti od prvku. Samarium, Europium, Ytterbium a Thulium nie sú vhodné na elektrolytickú prípravu kvôli vysokému tlaku pary a namiesto toho sa pripravujú pomocou metódy redukčnej destilácie. Ostatné prvky môžu byť pripravené metódou elektrolýzy alebo kovovej tepelnej redukcie.
Elektrolyza chloridu je najbežnejšou metódou na výrobu kovov, najmä pre zmiešané kovy vzácnych zemín. Tento proces je jednoduchý, nákladovo efektívny a vyžaduje minimálne investície. Najväčšou nevýhodou je však uvoľňovanie plynu chlóru, ktorý znečisťuje životné prostredie.
Elektrolýza oxidu neuvoľňuje škodlivé plyny, ale náklady sú o niečo vyššie. Všeobecne sa vyrábajú jednotlivé vzácne zeminy s vysokou cenou, ako je noodymia a praseodymia pomocou oxidovej elektrolýzy.
(2) Metóda vákuovej tepelnej redukcie
Metóda elektrolýzy môže pripraviť iba všeobecné priemyselné kovy zriedkavých zemín. Na prípravu kovov s nízkou nečistotou a vysokou čistotou sa všeobecne používa metóda vákuovej tepelnej redukcie. Všeobecne sa oxidy vzácnych zemín najprv vyrábajú na fluorid vzácnych zemín, ktorý je redukovaný kovovým vápnikom vo vákuovej indukčnej peci, aby sa získali surové kovy. Potom sú prehodnotené a destilované, aby sa získali čistejšie kovy. Táto metóda môže produkovať všetky jednotlivé kovy vzácnych zemín, ale nemôže byť použité Samarium, Europium, Ytterbium a Thulium.
Potenciál redukcie oxidácieSamarium, Europium, Ytterbium, Thuliuma vápnik iba čiastočne znížil fluorid vzácnych zemín. Všeobecne platí, že tieto kovy sa pripravujú pomocou princípu vysokého tlaku pary týchto kovov a nízkym tlakom pary kovov lantánu, miešaním a briketovaním oxidov týchto štyroch vzácnych zemín s troskami lanthanum kovov a ich redukujú vo vákuovej pecári.. Lanthanumje relatívne aktívny.Samarium, Europium, Ytterbium a Thuliumsú redukované lanthanum na zlato a zhromaždené na kondenzátore, ktorý sa ľahko oddeľuje od trosky.
笔记
Čas príspevku: 19. apríla-2023