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 los metales mixtos de tierras raras es similar a la composición original de tierras raras del mineral, y un solo metal es un metal separado y refinado de cada tierra rara. Es difícil reducir los óxidos de tierras raras (excepto los óxidos de samario, europio, iterbio y tulio) en un solo metal utilizando métodos metalúrgicos generales, debido a su alto calor de formación y su alta estabilidad. Por tanto, las materias primas más utilizadas para la producción de metales de tierras raras son sus cloruros y fluoruros.
(1) Método de electrólisis de sales fundidas
La producción en masa de metales mixtos de tierras raras en la industria generalmente utiliza el método de electrólisis de sales fundidas. Este método implica calentar y fundir compuestos de tierras raras, como cloruros de tierras raras, y luego electrólisis para precipitar metales de tierras raras en el cátodo. Hay dos métodos de electrólisis: electrólisis de cloruros y electrólisis de óxidos. El método de preparación de un solo metal de tierras raras varía según el elemento. El samario, europio, iterbio y tulio no son adecuados para la preparación electrolítica debido a su alta presión de vapor y, en cambio, se preparan mediante el método de destilación reductora. Otros elementos se pueden preparar mediante electrólisis o método de reducción térmica de metales.
La electrólisis de cloruros es el método más común para producir metales, especialmente para metales mixtos de tierras raras. El proceso es simple, rentable y requiere una inversión mínima. Sin embargo, el mayor inconveniente es la liberación de cloro gaseoso, que contamina el medio ambiente.
La electrólisis de óxidos no libera gases nocivos, pero el coste es ligeramente mayor. Generalmente, las tierras raras individuales de alto precio, como el neodimio y el praseodimio, se producen mediante electrólisis de óxido.
(2) Método de reducción térmica al vacío
El método de electrólisis solo puede preparar metales de tierras raras de grado industrial general. Para preparar metales con bajas impurezas y alta pureza, generalmente se utiliza el método de reducción térmica al vacío. Generalmente, 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 en bruto. Luego, se vuelven a fundir y destilar para obtener metales más puros. Este método puede producir todos los metales de tierras raras, pero no se pueden utilizar samario, europio, iterbio y tulio.
El potencial de oxidación-reducción desamario, europio, iterbio, tulioy el calcio sólo redujo parcialmente el fluoruro de tierras raras. Generalmente, estos metales se preparan utilizando el principio de alta presión de vapor de estos metales y baja presión de vapor de los metales de lantano, mezclando y briquetando los óxidos de estas cuatro tierras raras con los desechos de los metales de lantano y reduciéndolos en un horno de vacío.. Lantanoes relativamente activo.Samario, europio, iterbio y tulio.El lantano los reduce a oro y se recogen en el condensador, que es fácil de separar de la escoria.
笔记
Hora de publicación: 19-abr-2023