Việc sản xuất các kim loại đất hiếm còn được gọi là sản xuất pyrometallurgral đất hiếm.Kim loại đất hiếmthường được chia thành các kim loại đất hiếm hỗn hợp và kim loại đất hiếm. Thành phần của các kim loại đất hiếm hỗn hợp tương tự như thành phần đất hiếm ban đầu trong quặng, và một kim loại duy nhất là một kim loại được tách ra và tinh chế từ mỗi trái đất quý hiếm. Rất khó để giảm các oxit đất hiếm (ngoại trừ oxit samarium, europium, ytterbium và thulium) thành một kim loại duy nhất bằng cách sử dụng các phương pháp luyện kim nói chung, do sự hình thành cao và độ ổn định cao của chúng. Do đó, các nguyên liệu thô thường được sử dụng để sản xuất kim loại đất hiếm là clorua và fluoride của chúng.
(1) Phương pháp điện phân muối nóng chảy
Việc sản xuất hàng loạt các kim loại đất hiếm hỗn hợp trong công nghiệp thường sử dụng phương pháp điện phân muối nóng chảy. Phương pháp này liên quan đến việc sưởi ấm và nóng chảy các hợp chất đất hiếm như clorua đất hiếm, và sau đó điện phân để kết tủa kim loại đất hiếm trên cực âm. Có hai phương pháp điện phân: điện phân clorua và điện phân oxit. Phương pháp chuẩn bị của một kim loại trái đất hiếm thay đổi tùy thuộc vào phần tử. Samarium, Europium, Ytterbium và Thulium không phù hợp để chuẩn bị điện phân do áp suất hơi cao của chúng, và thay vào đó được điều chế bằng phương pháp chưng cất giảm. Các yếu tố khác có thể được chuẩn bị bằng phương pháp điện phân hoặc giảm nhiệt kim loại.
Điện phân clorua là phương pháp phổ biến nhất để sản xuất kim loại, đặc biệt là đối với kim loại đất hiếm hỗn hợp. Quá trình này đơn giản, hiệu quả về chi phí và đòi hỏi đầu tư tối thiểu. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất là giải phóng khí clo, làm ô nhiễm môi trường.
Điện phân oxit không giải phóng các loại khí có hại, nhưng chi phí cao hơn một chút. Nói chung, các trái đất hiếm có giá cao như Neodymium và Praseodymium được sản xuất bằng cách sử dụng điện phân oxit.
(2) Phương pháp giảm nhiệt chân không
Phương pháp điện phân chỉ có thể chuẩn bị kim loại đất hiếm cấp công nghiệp nói chung. Để chuẩn bị kim loại có tạp chất thấp và độ tinh khiết cao, phương pháp giảm nhiệt chân không thường được sử dụng. Nói chung, các oxit đất hiếm đầu tiên được chế tạo thành fluoride đất hiếm, được giảm bằng canxi kim loại trong lò cảm ứng chân không để thu được kim loại thô. Sau đó, chúng được làm lại và chưng cất để có được kim loại tinh khiết hơn. Phương pháp này có thể tạo ra tất cả các kim loại đất hiếm, nhưng không thể sử dụng Samarium, Europium, Ytterbium và Thulium.
Tiềm năng khử oxy hóa củaSamarium, Europium, Ytterbium, Thuliumvà canxi chỉ làm giảm một phần fluoride đất hiếm. Nói chung, các kim loại này được điều chế bằng cách sử dụng nguyên tắc áp suất hơi cao của các kim loại này và áp suất hơi thấp của kim loại lanthanum, trộn và ri. Lanthanumlà tương đối tích cực.Samarium, Europium, Ytterbium và Thuliumđược giảm bởi lanthanum thành vàng và được thu thập trên thiết bị ngưng tụ, rất dễ tách khỏi xỉ.
笔记
Thời gian đăng: Tháng 4-19-2023