Separación e purificación de elementos de terras raras

Desde a década de 1950, os chinesesterras rarasOs traballadores da ciencia e a tecnoloxía levaron a cabo unha extensa investigación e desenvolvemento sobre o método de extracción con solventes para a separaciónterras raraselementos e acadaron moitos resultados de investigación científica, que foron amplamente utilizados na produción industrial de terras raras. En 1970, o N263 utilizouse con éxito na industria para extraer e separaróxido de itriocunha pureza do 99,99 %, substituíndo o método de intercambio iónico para a separaciónóxido de itrioO custo era inferior a unha décima parte do do método de intercambio iónico; en 1970, utilizouse a extracción con P204 en lugar do método clásico de recristalización para producir luz.óxidos de terras rarasExtracciónóxido de lantanousando éster de metil dimetil heptílico (P350) en lugar do método clásico de cristalización fraccionada; Na década de 1970, o proceso de extracción e separación de amoníaco P507 deterras raraselementos e a extracción deitriocon ácido nafténico utilizouse por primeira vez na Chinaterras rarasindustria hidrometalúrxica; O rápido desenvolvemento da tecnoloxía de extracción na Chinaterras rarasA industria é inseparable do traballo duro de Yuan Chengye e outros compañeiros do Instituto de Química Orgánica de Shanghai da Academia Chinesa das Ciencias. Varios extractantes (como P204, P350, P507, etc.) que investigaron con éxito foron amplamente utilizados na industria; A teoría da extracción en cascada proposta e promovida polo profesor Xu Guangxian da Universidade de Pequín na década de 1970 desempeñou un papel orientador na tecnoloxía de extracción e separación de China. Simultaneamente, propúxose e aplicouse amplamente un proceso de separación optimizado mediante a teoría da extracción en cascada noterras rarasindustria de extracción e separación.

Nos últimos 40 anos, a China acadou moitos logros notables no campo daterras rarasseparación e purificación.

Na década de 1960, o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín estudou con éxito o método de redución da alcalinidade do po de zinc para producir metais de alta purezaóxido de europio, que foi a primeira vez en China en producir produtos superiores ao 99,99 %. Este método aínda se usa en variosterras rarasen todo o país empregado pola fábrica; a planta química Yuelong de Shanghai, a Universidade de Fudan e o Instituto Xeral de Metais Non Ferrosos de Pequín colaboraron para empregar por primeira vez un proceso de intercambio iónico de extracción para enriquecer N263 con P204 e extraer e purificar para obter unha pureza do 99,95 %óxido de itrioEn 1970, o P204 empregouse para enriquecer o N263 e obteróxido de itriocunha pureza superior ao 99,99 % mediante extracción e purificación secundarias.

De 1967 a 1968, a planta experimental da fábrica Jiangxi 801 e o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín colaboraron para estudar con éxito o proceso de usar a agrupación de extracción P204 - extracción N263 para extraer óxido de itrio. En decembro de 1968, unha produción de 3 toneladas/anoóxido de itrioconstruíuse un taller de produción, cunha pureza do 99% deóxido de itrio.

En 1972, formouse un equipo de investigación con catro empresas, entre elas o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín, a Fábrica 806 de Jiangxi, o Instituto de Investigación de Metalurxia Non Ferrosa de Jiangxi e o Instituto de Deseño de Metalurxia Non Ferrosa de Changsha. Tras dous anos de experimentos de investigación conxuntos no Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín, o proceso de extracciónóxido de itrioEstudouse con éxito o uso de ácido nafténico como extractor e alcohol mixto como diluínte.

En 1974, o Instituto de Química Aplicada de Changchun descubriu por primeira vez que ao separarterras raraselementos mediante extracción con ácido nafténico,itrioestaba situado diante delantano, o que o converte no elemento menos doado de extraer entre os elementos de terras raras. Polo tanto, unha tecnoloxía para a separaciónóxido de itrioPropúxose a extracción con ácido nafténico a partir dun sistema de ácido nítrico. Ao mesmo tempo, o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín realizou unha investigación sobre a separación deóxido de itrioa partir de sistemas de ácido clorhídrico empregando ácido nafténico, e realizáronse experimentos ampliados na planta 603 de Nanchang e na planta 806 de Jiujiang en 1975, empregando ácido mesturado de Longnanóxido de terras rarascomo materia prima. En 1974, a planta química Yuelong de Shanghai, a Universidade de Fudan e o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín colaboraron para estudar a separación deóxido de itrioe de monacita A mesturaterras rarasde marrónitrioo mineral de columbio usa o pesadoterras rarasextraídos e agrupados por P204 como materia prima, eóxido de itrioe sepárase mediante extracción de ácido nafténico. Realizouse unha competición de amizade en tres frontes, onde todos intercambiaron información, aprenderon dos puntos fortes e débiles dos demais e, finalmente, estudaron con éxito o proceso de extracción e separación de ácido nafténico do 99,99 %.óxido de itrioe con características chinesas.

De 1974 a 1975, a fábrica 603 de Nanchang colaborou co Instituto de Química Aplicada de Changchun, o Instituto Xeral de Metais Non Ferrosos de Pequín, o Instituto de Metalurxia Non Ferrosa de Jiangxi e outras unidades para estudar con éxito a terceira xeración.óxido de itrioproceso de extracción: extracción dun só paso con ácido nafténico e extracción de alta purezaóxido de itrioe. O proceso púxose en funcionamento en 1976.

No primeiro NacionalTerras rarasNa Conferencia de Extracción celebrada en Baotou en 1976, o Sr. Xu Guangxian propuxo a teoría da extracción en cascada. En 1977, o "Simposio Nacional sobreTerras raras"Teoría e práctica da extracción en cascada" celebrouse na planta química de Yuelong de Shanghai, ofrecendo unha introdución sistemática e completa a esta teoría. Posteriormente, a teoría da extracción en cascada aplicouse amplamente na investigación e produción de separación e purificación por extracción de terras raras.

En 1976, o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín empregou mineral de Baotou mesturado conterras rarasextraerceriodo material enriquecido. Empregouse o método de extracción N263 para separarlantano praseodimio neodimioSeparáronse tres produtos nunha extracción e a pureza deóxido de lantano, óxido de praseodimio, eóxido de neodimioestaba arredor do 90 %.

De 1979 a 1983, BaotouTerras rarasO Instituto de Investigación e o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín desenvolveron un sistema de ácido clorhídrico P507terras rarasproceso de separación por extracción utilizando o mineral de terras raras de Baotou como materia prima para obter seis elementos individuaisterras rarasprodutos (pureza do 99 % ao 99,95 %) delantano, cerio, praseodimio, neodimio, samario, egadolinio, así comoeuropioeterbioprodutos enriquecidos. O proceso foi curto e continuo, e a pureza do produto foi alta.

A principios da década de 1980, o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín colaborou coa Fundición de Metais Non Ferrosos de Jiujiang, o Instituto de Química Aplicada de Changchun e a Fábrica 603 de Jiangxi para levar a cabo a investigación nacional do "Sexto Plan Quinquenal" e desenvolveu con éxito unha tecnoloxía de proceso para separar completamente metais individuais.terras raraselementos de Longnan mesturadosterras rarasusando o sistema de ácido clorhídrico P507.

En 1983, a fundición de metais non ferrosos de Jiujiang adoptou a tecnoloxía de proceso do "sistema de ácido clorhídrico e ácido nafténico" do Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín para producir metal fluorescente de grao...óxido de itriode terras raras mesturadas de Longnan para producir fluorescencia de calidadeóxido de itrio, reducindo o custo deóxido de itrioe satisfacer a demanda deóxido de itriopara a televisión en cor na China.

En 1984, o Instituto Xeral de Metais Non Ferrosos de Pequín estudou con éxito a separación de metais de alta purezaóxido de terbiousando resina de extracción P507 usandoterbiosubstancias enriquecidas como materias primas na China.

En 1985, o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín transferiu o grao fluorescente de separación por extracción de ácido nafténicoóxido de itriotecnoloxía de procesos á antiga República Democrática Alemá por 1,71 millóns de francos suízos, o que foi o primeiroterras rarastecnoloxía de procesos de separación exportada por China.

De 1984 a 1986, a Universidade de Pequín completou experimentos industriais sobre a extracción e separación de La/CePr/Nd e La/Ce/Pr no sistema P507-HCl no Terceiro Instituto de Ciencias Naturais de China.Terras rarasPlanta de Baosteel. Máis do 98%óxido de praseodimio, 99,5%óxido de lantano, máis do 85%óxido de cerioe o 99%óxido de neodimioobtivéronse. En 1986, a planta química Yuelong de Shanghai aplicou a teoría do deseño de optimización do proceso de extracción de tres saídas, un logro teórico da teoría de extracción en cascada da Universidade de Pequín, para levar a cabo un experimento industrial de tres saídas no proceso de separación de terras raras lixeiras do sistema P507-HCl de nova construción. A escala do experimento industrial ampliou directamente o deseño da teoría de extracción en cascada a 100 toneladas, o que acurtou considerablemente o ciclo de aplicación do novo proceso á produción.

De 1986 a 1989, o Instituto de Investigación de Terras Raras de Baotou, a Fábrica 603 de Jiangxi e o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín desenvolveron un proceso de extracción con múltiples saídas mediante un sistema P507-HCl, que permite a produción simultánea de 3 a 5 produtos de terras raras mediante unha única extracción fraccionada. O proceso é curto, rendible e flexible.

De 1990 a 1995, o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín e BaotouTerras rarasO Instituto de Investigación colaborou para levar a cabo o proxecto nacional de investigación científica e tecnolóxica do "Oitavo Plan Quinquenal" "Investigación sobre monocriterios de alta pureza"Terras rarasTecnoloxía de extracción”. Dezaseis sinxelosóxido de terras rarasOs produtos cunha pureza superior ao 99,999 % ao 99,9999 % preparáronse mediante o método de extracción, o método de cromatografía de extracción, o método redox e o método de cromatografía de fibra de intercambio catiónico, respectivamente. Este proceso alcanzou o nivel avanzado internacional e gañou o Premio Nacional ao Logro Principal do "Oitavo Plan Quinquenal".

No ano 2000, o Instituto de Investigación de Metais Non Ferrosos de Pequín desenvolveu con éxito o método de redución electrolítica da alcalinidade para preparar metais de alta purezaóxido de europioDebido a que se evita a contaminación do produto por po de zinc, este proceso pode extraeróxido de europiocunha pureza de 5N-6N dunha soa vez. En 2001, unha liña de produción anual de 18 toneladas de alta purezaóxido de europiofoi construído en GansuTerras rarasEmpresa e posta en funcionamento ese ano.

En resumo, a Chinaterras rarasPódese dicir que a tecnoloxía de separación e purificación é líder no mundo, como a extracción de ácido nafténico e a separación deóxido de itriomaior que 5N, método de extracción P507 para a preparaciónóxido de lantanomaior que 5 N, método de extracción por redución electrolítica ou método de alcalinidade para a preparaciónóxido de europiomaior que 5N, etc. Non obstante, o nivel de control de automatización na industria de separación e purificación é relativamente baixo e algunhas empresas teñen unha mala estabilidade de calidade e consistencia de alta purezaterras rarasprodutos. Polo tanto, é necesario seguir mellorando o nivel de equipamento das empresas.