Preparación de metales de tierras raras
La producción de metales de tierras raras también se conoce como producción pirometalúrgica de tierras raras.Metales de tierras rarasgeneralmente se dividen en metales de tierras raras mixtas y metales de tierras raras individuales. La composición de metales de tierras raras mixtas es similar a la composición original de tierras raras en el mineral, y un solo metal es un metal separado y refinado de cada tierra rara. Es difícil reducir los óxidos de tierras raras (a excepción de los óxidos de samario, europio, itterbium y tulio) en un solo metal utilizando métodos metalúrgicos generales, debido a su alto calor de formación y alta estabilidad. Por lo tanto, las materias primas comúnmente utilizadas para la producción de metales de tierras raras son sus cloruros y fluoruros.
(1) Método de electrólisis de sal fundida
La producción en masa de metales de tierras raras mixtas en la industria generalmente utiliza el método de electrólisis de sal fundida. Este método implica calentar y derretir compuestos de tierras raras, como cloruros de tierras raras, y luego electrólisis para precipitar metales de tierras raras en el cátodo. Existen dos métodos de electrólisis: electrólisis de cloruro y electrólisis de óxido. El método de preparación de un solo metal de tierra rara varía según el elemento. Samario, Europium, Ytterbium y Thulium no son adecuados para la preparación electrolítica debido a su alta presión de vapor y, en cambio, se preparan utilizando el método de destilación de reducción. Otros elementos se pueden preparar mediante electrólisis o método de reducción térmica metálica.
La electrólisis de cloruro es el método más común para producir metales, especialmente para metales de tierras raras mixtas. El proceso es simple, rentable y requiere una inversión mínima. Sin embargo, el mayor inconveniente es la liberación de gas de cloro, que contamina el medio ambiente.
La electrólisis de óxido no libera gases nocivos, pero el costo es ligeramente mayor. En general, las tierras raras individuales de alto precio como el neodimio y el praseodimio se producen utilizando electrólisis de óxido.
(2) Método de reducción térmica de vacío
El método de electrólisis solo puede preparar metales generales de tierras raras de grado industrial. Para preparar metales con bajas impurezas y alta pureza, generalmente se usa el método de reducción térmica del vacío. En general, los óxidos de tierras raras se convierten primero en fluoruro de tierras raras, que se reduce con calcio metálico en un horno de inducción al vacío para obtener metales crudos. Luego, se vuelven a elegir y se destilan para obtener metales más puras. Este método puede producir todos los metales de tierras raras, pero no se pueden usar Samario, Europium, Itterbium y Thulium.
El potencial de reducción de oxidación deSamario, Europium, Ytterbium, Thuliumy el calcio solo redujo parcialmente el fluoruro de tierras raras. En general, estos metales se preparan utilizando el principio de alta presión de vapor de estos metales y baja presión de vapor de metales de lantano, mezclando y briquetando los óxidos de estos cuatro tierras raras con los restos de metales de lantano, y reduciendolos en un horno de vacío. Lantanoes relativamente activo.Samario, Europium, Ytterbium y Thuliumse reducen por el lantano al oro y se recogen en el condensador, que es fácil de separar de la escoria.
笔记
Tiempo de publicación: abril-19-2023