Сирек жер металдарын өндіру сирек жер пирометаллургиялық өндіріс деп те аталады.Сирек жер металдарыәдетте аралас сирек жер металдары және жалғыз сирек жер металдары болып бөлінеді. Аралас сирек жер металдарының құрамы рудадағы бастапқы сирек жердің құрамына ұқсас және бір ғана металл әрбір сирек жерден бөлінген және тазартылған металл болып табылады. Сирек кездесетін жер оксидтерін (самарий, европий, иттербий, тулий оксидтерінен басқасы) жалпы металлургиялық әдістерді қолдана отырып, олардың түзілу жылуы жоғары және тұрақтылығы жоғары болғандықтан біртұтас металға келтіру қиын. Сондықтан сирек жер металдарын өндіру үшін жиі қолданылатын шикізат олардың хлоридтері мен фторидтері болып табылады.
(1) Балқытылған тұзды электролиз әдісі
Өнеркәсіпте аралас сирек жер металдарын жаппай өндіру әдетте балқытылған тұзды электролиз әдісін қолданады. Бұл әдіс сирек жер хлоридтері сияқты сирек жер қосылыстарын қыздыру мен балқытуды, содан кейін сирек жер металдарын катодта тұндыру үшін электролизді қамтиды. Электролиздің екі әдісі бар: хлоридті электролиз және оксидті электролиз. Бір ғана сирек жер металын дайындау әдісі элементке байланысты өзгереді. Самарий, европий, иттербий және тулий бу қысымы жоғары болғандықтан электролиттік дайындауға жарамсыз, оның орнына редукциялық айдау әдісімен дайындалады. Басқа элементтерді электролиз немесе металды термиялық қалпына келтіру әдісімен дайындауға болады.
Хлоридті электролиз - металдарды алудың ең кең таралған әдісі, әсіресе аралас сирек жер металдары үшін. Процесс қарапайым, үнемді және ең аз инвестицияны қажет етеді. Дегенмен, ең үлкен кемшілік – қоршаған ортаны ластайтын хлор газының бөлінуі.
Оксидті электролиз зиянды газдарды шығармайды, бірақ құны сәл жоғары. Әдетте, неодим және празеодим сияқты жоғары бағаланған жалғыз сирек топырақтар оксидті электролиз арқылы өндіріледі.
(2) Вакуумдық термиялық қалпына келтіру әдісі
Электролиз әдісі жалпы өнеркәсіптік дәрежедегі сирек жер металдарын ғана дайындай алады. Төмен қоспалары және жоғары тазалығы бар металдарды дайындау үшін әдетте вакуумдық термиялық қалпына келтіру әдісі қолданылады. Әдетте, сирек жер оксидтері алдымен сирек жер фторидіне айналады, ол шикі металдарды алу үшін вакуумдық индукциялық пеште металл кальциймен тотықсыздандырылады. Содан кейін олар таза металдарды алу үшін қайта балқытылады және тазартылады. Бұл әдіс барлық сирек кездесетін металдарды алуға болады, бірақ самарий, еуропий, иттербий және тулийді қолдануға болмайды.
Тотығудың тотықсыздану потенциалысамарий, еуропий, иттербий, тулийал кальций сирек жер фторидін ішінара ғана азайтты. Әдетте, бұл металдар осы металдардың жоғары бу қысымы және лантан металдарының төмен бу қысымы принципін қолдану арқылы, осы төрт сирек жердің оксидтерін лантан металдарының қалдықтарымен араластыру және брикеттеу және оларды вакуумдық пеште қалпына келтіру арқылы дайындалады.. Лантансалыстырмалы түрде белсенді.Самарий, европий, иттербий және тулийлантанмен алтынға дейін тотықсызданады және шлактан оңай бөлінетін конденсаторға жиналады.
笔记
Жіберу уақыты: 19 сәуір 2023 ж