Հազվագյուտ հողային մետաղների պատրաստում

Հազվագյուտ հողային մետաղների պատրաստում

Հազվագյուտ հողային մետաղների արտադրությունը հայտնի է նաև որպես հազվագյուտ հողային պիրոմետալուրգիական արտադրություն:Հազվագյուտ հողային մետաղներսովորաբար բաժանվում են խառը հազվագյուտ հողային մետաղների և առանձին հազվագյուտ հողային մետաղների:Խառը հազվագյուտ հողային մետաղների բաղադրությունը նման է հանքաքարի սկզբնական հազվագյուտ հողային բաղադրությանը, և մեկ մետաղը յուրաքանչյուր հազվագյուտ հողից առանձնացված և զտված մետաղ է:Դժվար է հազվագյուտ հողային օքսիդները (բացառությամբ սամարիումի, եվրոպիումի, իտերբիումի և թուլիումի օքսիդների) վերածել մեկ մետաղի՝ օգտագործելով ընդհանուր մետալուրգիական մեթոդները՝ դրանց առաջացման բարձր ջերմության և բարձր կայունության պատճառով:Հետևաբար, հազվագյուտ հողային մետաղների արտադրության համար սովորաբար օգտագործվող հումքը դրանց քլորիդներն ու ֆտորիդներն են։

(1) Հալած աղի էլեկտրոլիզի մեթոդ

Արդյունաբերության մեջ խառը հազվագյուտ հողային մետաղների զանգվածային արտադրությունը հիմնականում օգտագործում է հալած աղի էլեկտրոլիզի մեթոդը:Այս մեթոդը ներառում է հազվագյուտ հողային միացությունների տաքացում և հալում, ինչպիսիք են հազվագյուտ հողերի քլորիդները, և այնուհետև էլեկտրոլիզը՝ կաթոդի վրա հազվագյուտ հողային մետաղների նստեցման համար:Էլեկտրոլիզի երկու եղանակ կա՝ քլորիդային էլեկտրոլիզ և օքսիդային էլեկտրոլիզ։Մեկ հազվագյուտ հողային մետաղի պատրաստման եղանակը տատանվում է կախված տարրից:Սամարիումը, եվրոպիումը, իտերբիումը և թուլիումը պիտանի չեն էլեկտրոլիտիկ պատրաստման համար՝ իրենց բարձր գոլորշիների ճնշման պատճառով, և փոխարենը պատրաստվում են ռեդուկցիոն թորման մեթոդով:Այլ տարրեր կարող են պատրաստվել էլեկտրոլիզի կամ մետաղի ջերմային կրճատման մեթոդով:

Քլորիդային էլեկտրոլիզը մետաղների արտադրության ամենատարածված մեթոդն է, հատկապես խառը հազվագյուտ հողային մետաղների համար:Գործընթացը պարզ է, ծախսարդյունավետ և պահանջում է նվազագույն ներդրումներ:Սակայն ամենամեծ թերությունը քլոր գազի արտանետումն է, որն աղտոտում է շրջակա միջավայրը։

Օքսիդային էլեկտրոլիզը վնասակար գազեր չի թողնում, բայց արժեքը մի փոքր ավելի բարձր է:Ընդհանրապես, բարձր գներով միայնակ հազվագյուտ հողերը, ինչպիսիք են նեոդիմը և պրազեոդիմը, արտադրվում են օքսիդային էլեկտրոլիզի միջոցով:

(2) Վակուումային ջերմային կրճատման մեթոդ

Էլեկտրոլիզի մեթոդը կարող է պատրաստել միայն ընդհանուր արդյունաբերական կարգի հազվագյուտ հողային մետաղներ:Ցածր կեղտերով և բարձր մաքրությամբ մետաղներ պատրաստելու համար սովորաբար օգտագործվում է վակուումային ջերմային նվազեցման մեթոդ:Ընդհանուր առմամբ, հազվագյուտ հողի օքսիդները սկզբում վերածվում են հազվագյուտ հողի ֆտորիդի, որը մետաղական կալցիումով վերականգնվում է վակուումային ինդուկցիոն վառարանում՝ չմշակված մետաղներ ստանալու համար:Այնուհետև դրանք նորից հալեցնում և թորում են՝ ավելի մաքուր մետաղներ ստանալու համար։Այս մեթոդը կարող է արտադրել բոլոր հազվագյուտ հողային մետաղները, սակայն սամարիումը, եվրոպիումը, իտերբիումը և թուլիումը չեն կարող օգտագործվել:

Օքսիդացման նվազեցման ներուժըսամարիում, եվրոպիում, իտերբիում, թուլիումիսկ կալցիումը միայն մասամբ նվազեցրեց հազվագյուտ հողի ֆտորիդը:Ընդհանրապես, այս մետաղները պատրաստվում են այդ մետաղների բարձր գոլորշիների ճնշման և լանթանի մետաղների ցածր գոլորշիների ճնշման սկզբունքով, այս չորս հազվագյուտ հողերի օքսիդները խառնելով և բրիկետավորելով լանթանի մետաղների մնացորդներով և նվազեցնելով դրանք վակուումային վառարանում:.Լանթանհամեմատաբար ակտիվ է։Սամարիում, եվրոպիում, իտերբիում և թուլիումլանթանով վերածվում են ոսկու և հավաքվում կոնդենսատորի վրա, որը հեշտ է առանձնացնել խարամից:

笔记