Nadir torpaq metallarının hazırlanması

Nadir torpaq metallarının hazırlanması

Nadir torpaq metallarının istehsalı nadir torpaq pirometallurgiya istehsalı kimi də tanınır.Nadir torpaq metallarıümumiyyətlə qarışıq nadir torpaq metallarına və tək nadir torpaq metallarına bölünür.Qarışıq nadir torpaq metallarının tərkibi filizdəki ilkin nadir torpaq tərkibinə bənzəyir və tək metal hər nadir torpaqdan ayrılan və təmizlənmiş metaldır.Nadir torpaq oksidlərini (samarium, europium, itterbium və tulium oksidləri istisna olmaqla) ümumi metallurgiya üsullarından istifadə etməklə vahid metala çevirmək onların yüksək əmələgəlmə istiliyinə və yüksək dayanıqlığa görə çətindir.Buna görə də nadir torpaq metallarının istehsalı üçün ümumi istifadə olunan xammal onların xloridləri və ftoridləridir.

(1) Ərinmiş duz elektroliz üsulu

Sənayedə qarışıq nadir torpaq metallarının kütləvi istehsalı ümumiyyətlə ərimiş duz elektroliz üsulundan istifadə edir.Bu üsul nadir torpaq xloridləri kimi nadir torpaq birləşmələrinin qızdırılmasını və əridilməsini, sonra isə nadir torpaq metallarının katodda çökdürülməsi üçün elektrolizdən ibarətdir.Elektrolizin iki üsulu var: xlorid elektrolizi və oksid elektrolizi.Tək nadir torpaq metalının hazırlanma üsulu elementdən asılı olaraq dəyişir.Samarium, europium, itterbium və thulium yüksək buxar təzyiqinə görə elektrolitik hazırlıq üçün uyğun deyil və bunun əvəzinə reduksiya distillə üsulu ilə hazırlanır.Digər elementlər elektroliz və ya metal termal reduksiya üsulu ilə hazırlana bilər.

Xlorid elektrolizi metalların, xüsusən qarışıq nadir torpaq metallarının istehsalı üçün ən geniş yayılmış üsuldur.Proses sadə, sərfəli və minimal investisiya tələb edir.Lakin ən böyük çatışmazlıq ətraf mühiti çirkləndirən xlor qazının buraxılmasıdır.

Oksid elektrolizi zərərli qazları buraxmır, lakin dəyəri bir qədər yüksəkdir.Ümumiyyətlə, neodimium və praseodimium kimi yüksək qiymətli tək nadir torpaqlar oksid elektrolizindən istifadə etməklə istehsal olunur.

(2) Vakuumlu termal azalma üsulu

Elektroliz üsulu yalnız ümumi sənaye dərəcəli nadir torpaq metallarını hazırlaya bilər.Aşağı çirkləri və yüksək təmizliyi olan metalları hazırlamaq üçün ümumiyyətlə vakuumlu termal reduksiya üsulundan istifadə olunur.Ümumiyyətlə, nadir torpaq oksidləri ilk növbədə xam metalları əldə etmək üçün vakuum induksiya sobasında metal kalsium ilə reduksiya olunan nadir torpaq flüoruna çevrilir.Sonra daha təmiz metallar əldə etmək üçün yenidən əridilir və distillə edilir.Bu üsul bütün nadir torpaq metallarını istehsal edə bilər, lakin samarium, europium, iterbium və thulium istifadə edilə bilməz.

Oksidləşmənin azaldılması potensialısamarium, europium, iterbium, thuliumvə kalsium nadir torpaq ftoridini yalnız qismən azaldıb.Ümumiyyətlə, bu metallar bu metalların yüksək buxar təzyiqi və lantan metallarının aşağı buxar təzyiqi prinsipindən istifadə etməklə, bu dörd nadir torpaqların oksidlərini lantan metallarının zibilləri ilə qarışdırıb briketləşdirmək və Vakuum sobasında reduksiya etməklə hazırlanır..Lantannisbətən aktivdir.Samarium, europium, iterbium və thuliumlantan tərəfindən qızıla çevrilir və şlakdan asanlıqla ayrılan kondensatorda toplanır.

笔记