يُعرف إنتاج المعادن الأرضية النادرة أيضًا باسم الإنتاج النادر pyrometallurgical.المعادن الأرض النادرةتنقسم عمومًا إلى معادن أرضية نادرة مختلطة ومعادن أرضية نادرة واحدة. يشبه تكوين المعادن الأرضية النادرة المختلطة تكوين الأرض النادر الأصلي في الخام ، والمعادن الواحدة هو معدن مفصول ومصقول عن كل أرض نادرة. من الصعب تقليل أكاسيد الأرض النادرة (باستثناء أكاسيد الساماريوم واليوروبيوم و Ytterbium و thulium) في معدن واحد باستخدام طرق معدنية عامة ، بسبب ارتفاع حرارة التكوين والاستقرار العالي. لذلك ، فإن المواد الخام شائعة الاستخدام لإنتاج المعادن الأرضية النادرة هي كلوريدها والفلوريدات.
(1) طريقة التحليل الكهربائي الملح المنصهر
يستخدم الإنتاج الضخم للمعادن الأرضية النادرة المختلطة في الصناعة عمومًا طريقة التحليل الكهربائي للملح المنصهر. تتضمن هذه الطريقة تسخين وتذوب مركبات أرضية نادرة مثل كلوريد الأرض النادرة ، ثم التحليل الكهربائي لترسيب المعادن الأرضية النادرة على الكاثود. هناك طريقتان للتحليل الكهربائي: التحليل الكهربائي للكلوريد والتحليل الكهربائي لأكسيد. تختلف طريقة إعداد المعدن الأرضي النادر الواحد اعتمادًا على العنصر. ليست الساماريوم واليوروبيوم و Ytterbium و thulium مناسبة للتحضير الكهربائي بسبب ضغط البخار العالي ، وبدلاً من ذلك يتم تحضيرهم باستخدام طريقة تقطير التخفيض. يمكن تحضير العناصر الأخرى عن طريق التحليل الكهربائي أو طريقة الحد من المعادن الحرارية.
يعد التحليل الكهربائي للكلوريد الطريقة الأكثر شيوعًا لإنتاج المعادن ، خاصة بالنسبة للمعادن الأرضية النادرة المختلطة. العملية بسيطة وفعالة من حيث التكلفة وتتطلب الحد الأدنى من الاستثمار. ومع ذلك ، فإن أكبر عيب هو إطلاق غاز الكلور ، الذي يلوث البيئة.
لا يطلق التحليل الكهربائي للأكسيد غازات ضارة ، لكن التكلفة أعلى قليلاً. بشكل عام ، يتم إنتاج أراضي واحدة نادرة ذات سعر عالي الأسعار مثل النيوديميوم و praseodymium باستخدام التحليل الكهربائي للأكسيد.
(2) طريقة الحد من الفراغ الحراري
يمكن لطريقة التحليل الكهربائي تحضير المعادن الأرضية ذات الدرجة الصناعية النادرة فقط. لإعداد المعادن ذات الشوائب المنخفضة والنقاء العالي ، يتم استخدام طريقة الحد من الفراغ الحراري بشكل عام. بشكل عام ، يتم أولاً تحويل أكاسيد الأرض النادرة إلى فلوريد الأرض النادر ، والذي يتم تقليله مع الكالسيوم المعدني في فرن تحريض فراغ للحصول على المعادن الخام. بعد ذلك ، يتم تخفيفها وتقطيرها للحصول على المعادن المحظوظة. يمكن أن تنتج هذه الطريقة جميع المعادن الأرضية النادرة ، ولكن لا يمكن استخدام الساماريوم واليوروبيوم و ytterbium و thulium.
إمكانات تقليل الأكسدةالساماريوم ، يوروبيوم ، ytterbium ، thuliumوالكالسيوم قلل جزئيا فقط الفلوريد الأرض النادر. بشكل عام ، يتم تحضير هذه المعادن باستخدام مبدأ ضغط البخار العالي لهذه المعادن وضغط البخار المنخفض للمعادن اللانثانية ، وخلط وأكاسيد هذه الأرض الأربعة النادرة مع حطام معادن اللانثانوم ، وتقليلها في فرن الفراغ. لانثانومنشط نسبيا.الساماريوم ، يوروبيوم ، ytterbium ، و thuliumيتم تقليلها بواسطة اللانثانوم إلى الذهب وجمعها على المكثف ، والتي يسهل فصلها عن الخبث.
笔记
وقت النشر: أبريل -19-2023