A ritkaföldfémek előállítását ritkaföldfém-pirometallurgiai gyártásnak is nevezik.Ritkaföldfémekáltalában vegyes ritkaföldfémekre és egyedi ritkaföldfémekre oszthatók. A kevert ritkaföldfémek összetétele hasonló az érc eredeti ritkaföldfém-összetételéhez, és egyetlen fém az egyes ritkaföldfémektől elválasztott és finomított fém. A ritkaföldfém-oxidokat (kivéve a szamárium-, európium-, itterbium- és tulium-oxidokat) nehéz egyetlen fémmé redukálni általános kohászati módszerekkel, magas képződési hőjük és nagy stabilitásuk miatt. Ezért a ritkaföldfémek előállításának leggyakrabban használt nyersanyagai ezek kloridjai és fluoridjai.
(1) Olvadt só elektrolízis módszere
A vegyes ritkaföldfémek ipari tömeggyártása általában az olvadt só elektrolízis módszerét alkalmazza. Ez a módszer magában foglalja a ritkaföldfém-vegyületek, például a ritkaföldfém-kloridok melegítését és olvasztását, majd elektrolízist a ritkaföldfémek katódon történő kicsapására. Az elektrolízisnek két módja van: klorid-elektrolízis és oxidelektrolízis. Egyetlen ritkaföldfém előállítási módja elemtől függően változik. A szamárium, az európium, az itterbium és a tulium magas gőznyomásuk miatt nem alkalmas elektrolitikus előkészítésre, ehelyett redukciós desztillációs módszerrel állítják elő. Más elemek elektrolízissel vagy fém hőredukciós módszerrel állíthatók elő.
A klorid-elektrolízis a legelterjedtebb módszer a fémek, különösen a vegyes ritkaföldfémek előállítására. Az eljárás egyszerű, költséghatékony és minimális befektetést igényel. A legnagyobb hátrány azonban a klórgáz felszabadulása, amely szennyezi a környezetet.
Az oxid-elektrolízis során nem szabadulnak fel káros gázok, de a költség valamivel magasabb. Általában a drága egyedi ritkaföldfémeket, például a neodímiumot és a prazeodímiumot oxid-elektrolízissel állítják elő.
(2) Vákuumos termikus redukciós módszer
Az elektrolízis módszerrel csak általános ipari minőségű ritkaföldfémeket lehet előállítani. Alacsony szennyeződésű és nagy tisztaságú fémek előállításához általában vákuum-termikus redukciós módszert alkalmaznak. Általában a ritkaföldfém-oxidokból először ritkaföldfém-fluoridot készítenek, amelyet fémes kalciummal redukálnak vákuum-indukciós kemencében, hogy nyersfémeket kapjanak. Ezután újraolvasztják és desztillálják, hogy tisztább fémeket kapjanak. Ezzel a módszerrel az összes ritkaföldfém előállítható, de szamárium, európium, itterbium és tulium nem használható.
Az oxidáció redukciós potenciáljaszamárium, európium, itterbium, tuliuma kalcium pedig csak részben csökkentette a ritkaföldfém-fluoridot. Általában ezeket a fémeket úgy állítják elő, hogy ezeknek a fémeknek a nagy gőznyomása és a lantánfémek alacsony gőznyomásának elvét alkalmazzák, e négy ritkaföldfém oxidjait összekeverik és brikettizálják lantánfémek törmelékével, majd vákuumkemencében redukálják.. Lantánviszonylag aktív.Szamárium, európium, itterbium és tuliumA lantán arannyá redukálja, és a kondenzátoron gyűjti össze, amely könnyen elkülöníthető a salaktól.
笔记
Feladás időpontja: 2023.04.19