Производња ретких земних метала је такође позната као пирометалуршка производња ретких земних метала.Ретки земни металиГенерално се деле на мешовите ретке земне метале и појединачне ретке земне метале. Састав мешовитих ретких земних метала сличан је оригиналном саставу ретких земних метала у руди, а појединачни метал је метал одвојен и рафинисан из сваког ретког земног елемента. Тешко је редуковати оксиде ретких земних метала (осим оксида самаријума, европијума, итербијума и тулијума) у један метал коришћењем општих металуршких метода, због њихове високе топлоте формирања и високе стабилности. Стога су уобичајено коришћене сировине за производњу ретких земних метала њихови хлориди и флуориди.
(1) Метода електролизе растопљене соли
Масовна производња мешаних ретких земних метала у индустрији генерално користи метод електролизе растопљене соли. Овај метод укључује загревање и топљење једињења ретких земних метала као што су хлориди ретких земних метала, а затим електролизу ради таложења ретких земних метала на катоди. Постоје два метода електролизе: електролиза хлорида и електролиза оксида. Метод припреме једног реткоземног метала варира у зависности од елемента. Самаријум, европијум, итербијум и тулијум нису погодни за електролитичку припрему због високог напона паре, већ се уместо тога припремају методом редукционе дестилације. Остали елементи могу се припремити електролизом или методом термичке редукције метала.
Електролиза хлорида је најчешћи метод за производњу метала, посебно за мешане ретке земне метале. Процес је једноставан, исплатив и захтева минимална улагања. Међутим, највећи недостатак је ослобађање гасовитог хлора, који загађује животну средину.
Оксидна електролиза не ослобађа штетне гасове, али је трошак нешто већи. Генерално, скупоцени појединачни ретки земни елементи попут неодимијума и празеодимијума производе се оксидном електролизом.
(2) Метода вакуумске термичке редукције
Метода електролизе може да припреми само ретке земне метале општег индустријског квалитета. За припрему метала са ниским садржајем нечистоћа и високом чистоћом, генерално се користи метода вакуумске термичке редукције. Генерално, оксиди ретких земаља се прво претварају у флуорид ретких земаља, који се редукује металним калцијумом у вакуумској индукционој пећи да би се добили сирови метали. Затим се поново топе и дестилују да би се добили чистији метали. Овом методом могу се произвести сви појединачни ретки земни метали, али се самаријум, европијум, итербијум и тулијум не могу користити.
Оксидационо-редукциони потенцијалсамаријум, европијум, итербијум, тулија калцијум је само делимично редуковао флуорид ретких земаља. Генерално, ови метали се припремају коришћењем принципа високог притиска паре ових метала и ниског притиска паре лантана, мешањем и брикетирањем оксида ова четири ретка земље са остацима лантана, и њиховом редукцијом у вакуумској пећи.Лантанаје релативно активан.Самаријум, европијум, итербијум и тулијредукују се лантаном у злато и сакупљају на кондензатору, који се лако одваја од згуре.
笔记
Време објаве: 19. април 2023.