Preparación de metais de terras raras
A produción de metais de terras raras tamén se coñece como produción pirometalúrxica de terras raras.Metais de terras rarasxeralmente divídense en metais de terras raras mesturadas e metais de terras raras individuais. A composición dos metais de terras raras mesturadas é semellante á composición orixinal de terras raras do mineral, e un só metal é un metal separado e refinado de cada terra rara. É difícil reducir os óxidos de terras raras (excepto os óxidos de samario, europio, iterbio e tulio) nun só metal utilizando métodos metalúrxicos xerais, debido á súa alta calor de formación e á súa alta estabilidade. Polo tanto, as materias primas de uso común para a produción de metais de terras raras son os seus cloruros e fluoruros.
(1) Método de electrólise de sal fundido
A produción en masa de metais de terras raras mixtas na industria xeralmente usa o método de electrólise de sal fundida. Este método consiste en quentar e fundir compostos de terras raras, como cloruros de terras raras, e despois a electrólise para precipitar metais de terras raras no cátodo. Hai dous métodos de electrólise: electrólise de cloruros e electrólise de óxidos. O método de preparación dun só metal de terras raras varía dependendo do elemento. O samario, o europio, o iterbio e o tulio non son axeitados para a preparación electrolítica debido á súa alta presión de vapor e, no seu lugar, prepáranse mediante o método de destilación por redución. Outros elementos pódense preparar mediante electrólise ou método de redución térmica de metal.
A electrólise de cloruros é o método máis común para producir metais, especialmente para mesturas de metais de terras raras. O proceso é sinxelo, rendible e require un investimento mínimo. Non obstante, o maior inconveniente é a liberación de gas cloro, que contamina o medio ambiente.
A electrólise de óxidos non libera gases nocivos, pero o custo é lixeiramente superior. Xeralmente, as terras raras únicas de alto prezo, como o neodimio e o praseodimio, prodúcense mediante electrólise de óxidos.
(2) Método de redución térmica ao baleiro
O método de electrólise só pode preparar metais de terras raras de grao industrial xeral. Para preparar metais con poucas impurezas e alta pureza, úsase xeralmente o método de redución térmica ao baleiro. Xeralmente, os óxidos de terras raras convértense primeiro en fluoruro de terras raras, que se reduce con calcio metálico nun forno de indución ao baleiro para obter metais brutos. Despois, refunden e destilan para obter metais máis puros. Este método pode producir todos os metais de terras raras, pero non se poden usar samario, europio, iterbio e tulio.
O potencial de oxidación redución desamario, europio, iterbio, tulioe o calcio só reduciu parcialmente o fluoruro de terras raras. Xeralmente, estes metais prepáranse empregando o principio da alta presión de vapor destes metais e a baixa presión de vapor dos metais de lantano, mesturando e briquetando os óxidos destas catro terras raras cos restos de metais de lantano e reducíndoos nun forno de baleiro.. Lantanoé relativamente activo.Samario, europio, iterbio e tulioredúcense polo lantano a ouro e recóllense no condensador, que é fácil de separar da escoura.
笔记
Hora de publicación: 19-Abr-2023