Հազվագյուտ հողային մետաղների պատրաստում

Հազվագյուտ հողային մետաղների պատրաստում

Հազվագյուտ երկրային մետաղների արտադրությունը հայտնի է նաեւ որպես հազվագյուտ երկրային պիրոմետալուրայի արտադրություն:Հազվադեպ երկրային մետաղներընդհանուր առմամբ բաժանվում են խառը հազվագյուտ հողային մետաղների եւ մեկ հազվագյուտ հողային մետաղների: Խառը հազվագյուտ երկրային մետաղների կազմը նման է հանքանյութի բնօրինակ հազվագյուտ երկրի կազմին, եւ մեկ մետաղը մետաղից առանձնացված եւ զտված է յուրաքանչյուր հազվագյուտ երկրից: Դժվար է նվազեցնել հազվագյուտ երկրային օքսիդները (բացառությամբ սամարիի, եվրոյի, Ytterbium- ի եւ Thulium- ի օքսիդների) մեկ մետաղի, օգտագործելով ընդհանուր մետալուրգիական մեթոդներ, ձեւավորման բարձր ջերմության եւ բարձր կայունության պատճառով: Հետեւաբար, հազվադեպ երկրային մետաղների արտադրության համար սովորաբար օգտագործված հումքը նրանց քլորիդներն են եւ ֆտորիդները:

(1) հալած աղի էլեկտրոլիզի մեթոդ

Արդյունաբերության մեջ խառը հազվագյուտ երկրային մետաղների զանգվածային արտադրությունը հիմնականում օգտագործում է հալած աղի էլեկտրոլիզի մեթոդը: Այս մեթոդը ներառում է ջեռուցում եւ հալեցնում հազվագյուտ հողային միացություններ, ինչպիսիք են հազվագյուտ երկրային քլորիդները, այնուհետեւ էլեկտրոլիզում, կաթոդում հազվադեպ հողային մետաղներ թափելու համար: Էլեկտրոլիզի երկու մեթոդ կա. Քլորիդ էլեկտրոլիզ եւ օքսիդի էլեկտրոլիզ: Մեկ հազվագյուտ հողային մետաղի պատրաստման եղանակը տատանվում է `կախված տարրից: Samarium- ը, Europium- ը, Ytterbium- ը եւ Thulium- ը հարմար չեն էլեկտրոլիտիկ պատրաստման համար իրենց բարձր գոլորշիների ճնշման պատճառով, եւ փոխարենը պատրաստվում են նվազեցման թորման մեթոդ: Այլ տարրեր կարելի է պատրաստել էլեկտրոլիզի կամ մետաղի ջերմային նվազեցման մեթոդով:

Քլորիդային էլեկտրոլիզը մետաղների արտադրության ամենատարածված մեթոդն է, հատկապես խառը հազվագյուտ հողային մետաղների համար: Գործընթացը պարզ, ծախսարդյունավետ է եւ պահանջում է նվազագույն ներդրումներ: Այնուամենայնիվ, ամենամեծ թերությունը քլորի գազի թողարկումն է, որը աղտոտում է շրջակա միջավայրը:

Օքսիդի էլեկտրոլիզը չի թողարկում վնասակար գազեր, բայց արժեքը մի փոքր ավելի բարձր է: Ընդհանրապես, բարձր գներով միայնակ հազվագյուտ երկրներ, ինչպիսիք են նեոդիոնը եւ պրոպոդոդիոնիումը, արտադրվում են օքսիդի էլեկտրոլիզի միջոցով:

(2) վակուումային ջերմային իջեցման մեթոդ

Էլեկտրոլիզի մեթոդը կարող է պատրաստել միայն ընդհանուր արդյունաբերական աստիճանի հազվագյուտ հողային մետաղներ: Low ածր կեղտերով եւ բարձր մաքրությամբ մետաղներ պատրաստելու համար, ընդհանուր առմամբ օգտագործվում է վակուումային ջերմային իջեցման մեթոդ: Ընդհանրապես, հազվագյուտ երկրային օքսիդները նախեւառաջ արվում են հազվագյուտ երկրի ֆտորիդով, որը կրճատվում է մետաղական կալցիումով, վակուումային ինդուկցիայի վառարանում `հում մետաղներ ստանալու համար: Այնուհետեւ նրանք վերափոխվում եւ թորում են `մաքուր մետաղներ ձեռք բերելու համար: Այս մեթոդը կարող է արտադրել բոլոր հազվագյուտ հողային մետաղներ, բայց սամարիում, եվրոյիում, ytterbium եւ հնարավոր չէ օգտագործել Թուլում:

Օքսիդացման նվազեցման ներուժըSamarium, Europium, Ytterbium, ThuliumԵվ կալցիումը միայն մասամբ կրճատեց հազվագյուտ երկրային ֆտորիդը: Ընդհանրապես, այս մետաղները պատրաստում են այս մետաղների բարձր գոլորշի ճնշման սկզբունքը եւ լանգանի մետաղների ցածր գոլորշիների ճնշումը, այս չորս հազվագյուտ երկրների օքսիդները խառնելով եւ լիտթան մետաղների բեկորներով եւ դրանք նվազեցնելով վակուումային վառարանումՄի շարք Լիտթանհամեմատաբար ակտիվ է:Samarium, Europium, Ytterbium եւ ThuliumLanthanum- ի կողմից կրճատվում են ոսկու մեջ եւ հավաքվում է կոնդենսատորի վրա, ինչը հեշտ է անջատել խարամը:

笔记