Производња ретких земних метала позната је и као пирометалуршка производња ретких земаља.Ретки земни металигенерално се деле на мешане метале ретких земаља и појединачне ретке земне метале.Састав мешаних метала ретких земаља је сличан оригиналном саставу ретких земаља у руди, а појединачни метал је метал одвојен и рафинисан од сваке ретке земље.Тешко је редуцирати оксиде ретких земаља (осим оксида самаријума, европијума, итербијума и тулијума) у један метал применом општих металуршких метода, због њихове високе топлоте формирања и високе стабилности.Стога су најчешће коришћене сировине за производњу ретких земних метала њихови хлориди и флуориди.
(1) Метода електролизе растопљене соли
Масовна производња мешаних ретких земних метала у индустрији углавном користи методу електролизе растопљене соли.Ова метода укључује загревање и топљење једињења ретких земаља као што су хлориди ретких земаља, а затим електролизу да би се ретки земни метали исталожили на катоди.Постоје две методе електролизе: хлоридна електролиза и оксидна електролиза.Метода припреме једног метала ретких земаља варира у зависности од елемента.Самаријум, европијум, итербијум и тулијум нису погодни за електролитичку припрему због високог притиска паре, већ се припремају методом редукционе дестилације.Остали елементи се могу припремити електролизом или методом термичке редукције метала.
Електролиза хлорида је најчешћи метод за производњу метала, посебно за мешане метале ретких земаља.Процес је једноставан, исплатив и захтева минимална улагања.Међутим, највећи недостатак је ослобађање гаса хлора, који загађује животну средину.
Оксидна електролиза не ослобађа штетне гасове, али је цена нешто већа.Генерално, скупе појединачне ретке земље као што су неодимијум и празеодимијум се производе помоћу оксидне електролизе.
(2) Метода вакуумске термичке редукције
Метода електролизе може припремити само ретке земне метале опште индустријске класе.За припрему метала са малом количином нечистоћа и високом чистоћом, обично се користи метода вакуумске термичке редукције.Генерално, оксиди ретких земаља се прво праве у флуор ретких земаља, који се редукује металним калцијумом у вакуумској индукционој пећи да би се добили сирови метали.Затим се претапају и дестилују да би се добили чистији метали.Овим методом се могу произвести сви појединачни метали ретких земаља, али се не могу користити самаријум, европијум, итербијум и тумијум.
Потенцијал редукције оксидације одсамаријум, европијум, итербијум, тулија калцијум је само делимично смањио флуор ретких земаља.Генерално, ови метали се припремају коришћењем принципа високог притиска паре ових метала и ниског притиска паре метала лантана, мешањем и брикетирањем оксида ове четири ретке земље са остацима метала лантана и редуковањем у вакуумској пећи..Лантанумје релативно активан.Самаријум, европијум, итербијум и тулијсе лантаном редукује у злато и сакупља на кондензатору, који се лако одваја од шљаке.
笔记
Време поста: 19. април 2023