Жерге сирек кездесетін салалық технологиялармен таныстыру
·Сирек кездесетін жерS емес, металл элемент емес, 15 сирек кездесетін элементтер үшін ұжымдық термин жәнеyttriumжінескандий. Сондықтан, сирек кездесетін жер элементтері мен олардың түрлі қосылыстары әртүрлі сирек кездеседі, хлоридтерден тазалығы 46% -ы сирек кездесетін жер оксидтеріне дейін жәнеСирек металдар99,9999% тазалығы бар. Өзара байланысты қосылыстар мен қоспаларды қосу арқылы сирек кездесетін жер өнімдері бар. СолайСирек кездесетін жерТехнология сонымен бірге осы 17 элементтің айырмашылықтарына негізделген әр түрлі. Алайда, сирек кездесетін элементтерді Салиумға бөлуге болады жәнеyttriumПайдалы қазбалар сипаттамаларына, тау-кен металлургиясы және сирек кездесетін минералдардың бөліну процестеріне негізделген топтар да салыстырмалы түрде біріктірілген. Бастапқы кен өндіруден бастап, бөлу әдістері, балқыту процестері, экстракция әдістері, сирек кездесетін жерлерді тазарту процестері бір-бірлеп енгізіледі.
Сирек кездесетін жерлерді минералды өңдеу
Пайдалы қазбаларды өңдеу - бұл кенді құрайтын әртүрлі минералдар арасындағы айырмашылықтарды пайдаланатын механикалық өңдеу процесі, ол руданы құрастыратын әртүрлі минералдар арасындағы айырмашылықтарды пайдаланады, кендерде, процестер мен жабдықтарды кендер, зиянды қоспаларды байытады және оларды гангу минералдарынан бөледі.
·Сирек кездесетін жеркендер бүкіл әлемде өндірілген, мазмұныСирек кездесетін жер оксидтерібірнеше пайыз, ал кейбіреулері одан да төмен. Балқытудың өндірістік талаптарын қанағаттандыру үшін,Сирек кездесетін жерПайдалы қазбалар сирек кездесетін оксидтердің мөлшерін арттыру және сирек кездесетін металлургия талаптарына сәйкес келетін сирек кездесетін жер концентраттарын алу үшін Gangue минералдарынан және басқа пайдалы қазбалардан бөлінеді. Сирек кездесетін жер иелері көбінесе флотация әдісін қолданады, көбінесе гравитациялық процестің ағынын қалыптастыру үшін ауырлық және магниттік бөлудің бірнеше комбинацияларымен толықтырылады.
ТаСирек кездесетін жерІшкі Моңғолиядағы Baiunebo кентіндегі кен орны - бұл темір рудасындағы ілеспе жер пайдалы қазбалардан тұратын Carbonate Rock типі, негізінен, темір рудаларынан (фторлы-кері және моназиядан басқа, бірнешениобийжінеСирек кездесетін жерминералдар).
Шығарылған кен құрамында шамамен 30% темір және 5% сирек кездесетін жер оксидтері бар. Бенядролық қондырғының міндеті артып келедіFe2o333% -дан 55% -дан асады, конустық шар тәрізді алғашқы ұнтақтау және бағалау, содан кейін 62-65% FE2O3 алғашқы темір концентратын таңдау (Темір оксиді) цилиндрлік магниттік сепараторды қолдану. Қалдықтар 45% -дан асатын қайталама темір концентратын алу үшін қоймалар флотация мен магниттік бөлінуді жалғастырудаFe2o3(темір оксиді). Сирек кездесетін жер флотация көбікінде байытылған, 10-15% бағамен. Концентратты 30% -ы бар дөрекі концентрат алу үшін шайқау кестесін қолдана отырып таңдауға болады. Бенефициарлы жабдықпен қайта өңделгеннен кейін, 60% -дан асатын қайта концентраты бар сирек кездесетін жер концентраты алынуы мүмкін.
Сирек кездесетін жер концентратының ыдырауы
·Сирек кездесетін жерКонцентраттағы элементтер әдетте ерімейтін карбонаттар, фторидтер, фосфаттар, оксидтер немесе силикаттар түрінде болады. Жер элементтері әр түрлі химиялық өзгерістер арқылы суда немесе бейорганикалық қышқылдарда еритін қосылыстарға түрлендірілуі керек, содан кейін тарату, бөлу, тазарту, тазарту, концентрация, концентрация немесе әртүрлі аралас алуСирек кездесетін жерАралас сирек кездесетін жер хлоридтері сияқты қосылыстар, оларды бір сирек жер элементтерін бөлуге арналған өнімдер немесе шикізат ретінде пайдалануға болады. Бұл процесс шақырыладыСирек кездесетін жерТезімділікті концентраттаңыз, сонымен қатар алдын-ала емдеу ретінде белгілі.
Ыдыраудың көптеген әдістері барСирек кездесетін жерЖалпы үш категорияға бөлінуге болатын концентраттар: қышқыл әдіс, сілтілі әдісі және хлорлау ыдырауы. Қышқыл ыдырауды одан әрі тұз қышқылын ыдырауға, күкірт қышқылының ыдырауын және гидроторлу қышқылын ыдырауға бөлуге болады. Алкали ыдырауы әрі қарай натрий гидроксидінің ыдырауы, натрий гидроксиді ерігі немесе сода қуыру әдістеріне бөлінуі мүмкін. Тиісті процесстің ағымы, әдетте, концентраттың сипаттамалары, сынып сипаттамалары, өнімнің жоспары, сирек кездесетін элементтерді қалпына келтіру және кәдеге жарату ыңғайлылығы, еңбек гигиенасы және қоршаған ортаны қорғау және қоршаған ортаны қорғау және экономикалық ұтымдылық үшін пайдасы бар.
200-ге жуық сирек кездесетін және дисперсті элемент минералдар табылғанымен, олар сирек кездесетін салдарынан өндірістік тау-кен өндірісі бар тәуелсіз депозиттерге байыған жоқ. Әзірге, тек сирек кездесетін тәуелсізгермандық, селен, жәнетеллурийДепозиттер анықталды, бірақ депозиттердің ауқымы өте үлкен емес.
Сирек кездесетін жерлерді балқыту
· Екі әдіс барСирек кездесетін жерБалқыту, гидрометаллургия және пирометаллургия.
Сирек кездесетін жер гидрометаллургия және металл химиялық металлургия процесі негізінен ерітіндіде және еріткіште, мысалы, сирек кездесетін жер концентратының ыдырауы, бөліну және өндіруСирек кездесетін жер оксидтері, жауын-шашын, кристалдану, тотығу-тотықсыздану, еріткіш экстракциясы және ион алмасу сияқты химиялық бөлгіш процестерді қолданатын қосылыстар және бір сирек кездесетін металдар. Ең жиі қолданылатын әдіс - бұл органикалық еріткіш экстракциясы, бұл жоғары тазалық бір сирек кездесетін жер элементтерінің өнеркәсіптік бөлінуі үшін жалпыға бірдей процесс. Гидрометаллургия процесі күрделі және өнімнің тазалығы жоғары. Бұл әдіс дайын өнім шығарудағы кең ауқымға ие.
Пирометаллургиялық процесс қарапайым және өнімділігі жоғары.Сирек кездесетін жерпирометаллургия негізінен өндірісті қамтидыСирек кездесетін жер қорытпаларысиликотермиялық қысқарту әдісі бойынша, балқытылған тұзды электролиз әдісімен сирек кездесетін металдар немесе қорытпалар өндірісі және өндірісіСирек кездесетін жер қорытпаларыметалл жылуды азайту әдісі бойынша және т.б.
Пирометаллургияның жалпы сипаттамасы жоғары температуралық жағдай бойынша өндіріс болып табылады.
Сирек кездесетін жер өндірісі процесі
·Сирек кездесетін жеркарбонат жәнесирек кездесетін жер хлоридіекі негізгі негізгі өнімСирек кездесетін жерӨнеркәсіп. Жалпы, қазіргі уақытта осы екі өнімді шығарудың екі негізгі процесі бар. Бір процесс - конуляцияланған күкірт қышқылын қуыру процесі, ал қалған процесс каустикалық сода процесі ретінде қысқартылған каустикалық сода процесі деп аталады.
· Әртүрлі сирек кездесетін жерлерде болғандықтан, айтарлықтай бөлігісирек кездесетін элементтерТабиғатта апатит және фосфат жыныстары бар минералдар бар. Әлемдік фосфат кендерінің жалпы қоры шамамен 100 миллиард тоннаны құрайды, орташа есеппенСирек кездесетін жерМазмұны 0,5 ‰. Жалпы сомасы бар деп есептеледіСирек кездесетін жерӘлемдегі фосфат кендерімен байланысты 50 миллион тонна. Төменгі сипаттамаларға жауап ретіндеСирек кездесетін жерМазмұн және ерекше жағдай шахталардағы жағдай, әр түрлі қалпына келтіру процестері ішкі және халықаралық деңгейде зерттелген, оларды дымқыл және жылу әдістеріне бөлуге болады. Ылғалды әдістерде оларды азот қышқылының әдісі, тұз қышқылы әдісі, ал әртүрлі ыдырау қышқылдары бойынша күкірт қышқылы әдісіне бөлуге болады. Сирек кездесетін жерлерді фосфор химиялық процестерінен шығарудың әртүрлі тәсілдері бар, олардың барлығы фосфат кендерін өңдеу әдістерімен тығыз байланысты. Жылу өндірісі кезінде,Сирек кездесетін жерҚалпына келтіру жылдамдығы 60% жетуі мүмкін.
Фосфат жыныстарының үздіксіз кәдеге жаратуымен және төмен сапалы фосфат жынысының дамуымен, күкірт қышқылының дымқыл қышқылды фосфор қышқылының процесі фосфат химия өнеркәсібіндегі негізгі әдіске айналды және қалпына келтірусирек кездесетін элементтерКүкірт қышқылында дымқыл процесс фосфор қышқылы зерттеудің ыстық нүктесі болды. Күкірт қышқылының Ылғал процестерінің өндірістік процесінде фосфор қышқылындағы сирек кездесетін жерлерді байытуды бақылау процесі, содан кейін сирек кездесетін жерлерді алу үшін органикалық еріткіш экстракцияны қолдану ерте жасалған әдістерге қарағанда артықшылықтарға ие.
Жерді алу процесі
Күкірт қышқылының ерігіштігі
СиқырТоп (Sulfate кешенінің тұздары) -лантанум, Серий, прасодимиум, меородмий, және Prometium;
ТербумТоп (сульфат кешенінің тұздарында аздап еритін) -самарий, еп, гадолиния, тербум, дисспрой, жәнеХолм;
Экстракция бөлінуі
ЖарықСирек кездесетін жер(P204 әлсіз қышқылдық алу) -лантанум,Серий, прасодимиум,меородмий, және Prometium;
АуырСирек кездесетін жерэлементтер(P204-де қышқылдық алу) -Холм,
Шығару процесіне кіріспе
Бөлу процесіндесирек кездесетін элементтер,17 элементтің физикалық және химиялық қасиеттеріне, сонымен қатар ілеспе қоспалардың көптігіне байланыстысирек кездесетін элементтер, өндіру процесі салыстырмалы түрде күрделі және жиі қолданылады.
Экстракция процестерінің үш түрі бар: кезең-кезең-кезең әдісі, ион алмасу және еріткіш алу.
Қадамдық кезең әдісі
Еріткіштердегі қосылыстардың ерігіштігінің айырмашылығын қолдана отырып, бөлу және тазарту әдісі кезең-кезеңмен кезең-кезеңмен тағайындалады. -Денyttrium(Y) дейінлютий(LU), әрқайсысы табиғи түрде кездесетін бір бөлінусирек кездесетін элементтер, соның ішінде радий кюри жұбымен ашылды,
Олардың барлығы осы әдіспен бөлінген. Бұл әдістің жұмыс тәртібі салыстырмалы түрде күрделі, және барлық сирек кездесетін элементтердің бірыңғай бөлінуі 100 жылдан астам уақытқа созылды, бір бөліну және қайталама операциялар 20000 есе жетті. Химиялық жұмысшылар үшін, олардың жұмысы
Күш салыстырмалы түрде жоғары және процесс салыстырмалы түрде күрделі. Сондықтан, бұл әдісті қолдана отырып, көп мөлшерде бір сирек кездесетін жер пайда болмайды.
Ион алмасу
Сирек кездесетін элементтер бойынша ғылыми-зерттеу жұмыстары бірыңғай өндіре алмайтындығына кедергі келтірдісирек кездесетін жер элементіқадамдық әдістер арқылы көп мөлшерде. Талдау үшінсирек кездесетін элементтерядролық бөлу өнімдерінде бар және жер элементтерін ураннан және торийден шығарып алыңыз, ион алмастырғыш хроматографиядан (ион алмастырғыш хроматография) сәтті зерттелді, ол кейін бөліндісирек кездесетін жер элементіс. Ион алмасу әдісінің артықшылығы - бірнеше элементтерді бір операцияда бөлуге болады. Бұл сонымен қатар жоғары сапалы өнімдерді ала алады. Алайда, кемшілігі, оны үздіксіз өңдеу мүмкін емес, оны ұзақ жұмыс істемеуге де, синтезді және валюта бағасы мен алмасудың жоғары шығындары. Сондықтан, бұл сирек кездесетін жерлерді бөлудің негізгі әдісі негізгі бөлу әдісінен зейнетке шықты және оны еріткіш экстракция әдісімен ауыстырады. Алайда, ион алмасу хроматографиясының ерекше сипаттамаларына байланысты, қазіргі уақытта көп салауатты жер өнімдерін алу кезінде, ультра жоғары тазалық және сирек кездесетін жер элементтерін бөлек алу үшін, сирек кездесетін жер өнімі үшін ион алмасу хроматографиясын қолдану қажет.
Еріткіш алу
Алынған субстанцияны алу үшін органикалық еріткіштерді пайдалану әдісі, ал өндірілген сулы ерітіндіден бөліңіз, еріткіш-сұйықтықтың органикалық еріткіш-сұйықтықты өндіру деп аталады. Бұл заттарды бір сұйық фазадан екіншісіне өткізетін жаппай аударым процесі. Еріткіш алу әдісі мұнай-химия, органикалық химия, фармацевтикалық химия, аналитикалық химия бойынша ертерек қолданылған. Алайда, өткен қырық жылда, атом энергетикасы мен техникасының дамуына, сондай-ақ ультрапициялық заттар мен сирек элементтерді өндірудің қажеттілігіне байланысты, сондай-ақ сирек кездесетін металлургия және сирек металлургия сияқты салаларда еріткіш экстракциясы үлкен жетістіктерге жетті. Қытай өндіру теориясын, синтезін және жаңа экстрактілерді синтездеу және қолдану, жаңа экстракцияларды қолдану, және жер элементтерін бөлу үшін жоғары деңгейге қол жеткізді. Жауын-шашын, сатылған жауын-шашын, градтық кристалдану, ион алмасу, еріткішті алу, мысалы, бөліну эффектісі, үлкен өндірістік қуаттылығы, тез және үздіксіз өндіріс үшін ыңғайлылық және автоматты басқаруға қол жеткізіңіз. Сондықтан ол біртіндеп үлкен көлемді бөлудің негізгі әдісіне айналдыСирек кездесетін жерs.
Жерді сирек тазарту
Өндірістік шикізат
Сирек металдарәдетте аралас сирек кездесетін металдарға бөлінеді және бойдақСирек металдар. Аралас құрамСирек металдарРудадағы сирек кездесетін жер құрамына ұқсас, ал бір металл - бұл сирек кездесетін және әр сирек жерден тазартылған металл. Азайту қиынсирек кездесетін жер оксидіs (оксидтерден басқа)самарий,еп,, тілший,Ytterbium) жалпы металлургия әдістерін қолдана отырып, олардың қалыптасуы мен жоғары тұрақтылығына байланысты. Сондықтан, өндіріс үшін жиі қолданылатын шикізатСирек металдарҚазіргі уақытта олардың хлоридтері мен фторидтері болып табылады.
Балқытылған тұз электролизі
Аралас өндірісіСирек металдарӨнеркәсіпте, әдетте, балқытылған тұзды электролиз әдісі қолданылады. Электролиздің екі әдісі бар: хлоридтер электролизі және оксид электролизі. Бірыңғай дайындық әдісіСирек металдарэлементке байланысты өзгереді.самарий,еп,,тілший,YtterbiumБу қысымының жоғарылауына байланысты электролиттік дайындыққа жарамсыз, ал оның орнына қысымды айдау әдісін қолдану арқылы дайындалады. Басқа элементтерді электролиз немесе металл жылуды азайту әдісімен дайындауға болады.
Хлориді электролиз - металдарды өндірудің ең көп таралған әдісі, әсіресе сирек кездесетін жер металлдары үшін. Процесс қарапайым, үнемді, және минималды инвестицияларды қажет етеді. Алайда, ең үлкен жетіспеушілік - бұл қоршаған ортаны ластайтын хлор газын шығару. Осқындық электролиз зиянды газдарды шығармайды, бірақ құны біршама жоғары. Жалпы, жоғары бағамен біртұтасСирек кездесетін жерсияқтымеородмийжінепрасодимиумоксид электролизі арқылы шығарылады.
Вакуумды азайту Электролиз әдісі тек жалпы өндірістік бағаны дайындай аладыСирек металдар. ДайындауСирек металдарТамаша қоспалар мен жоғары тазалықпен, вакуумды термиялық қысқарту әдісі әдетте қолданылады. Бұл әдіс барлық сирек кездесетін металдарды шығаруы мүмкін, бірақсамарий,еп,,тілший,Ytterbiumосы әдіспен шығару мүмкін емес. Ыдысының потенциалысамарий,еп,,тілший,Ytterbiumжәне кальций тек ішінара азаядыСирек кездесетін жерФторид. Жалпы, бұл металдарды дайындау осы металдардың жоғары бу қысымы және бу қысымының төмен қысымына негізделгенлантан металлс. Осы төрт оксидтерСирек кездесетін жерфрагменттермен араласадылантан металлs және блоктарға қысылып, вакуумдық пешінде азаяды.Лантанумәлдеқайда белсенді, алсамарий,еп,,тілший,Ytterbiumалтынға дейін азаядылантанумжәне конденсация бойынша жиналып, оны қожнан бөлек бөлуді жеңілдетеді.
POST TIME: NOV-07-2023