Preparación de metales de tierras raras

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 tierras raras mixtas y tierras raras individuales. La composición de las tierras raras mixtas es similar a la composición original de la mena, y un metal individual 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) a un solo metal mediante 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 tierras raras son sus cloruros y fluoruros.

(1) Método de electrólisis de sales fundidas

La producción industrial en masa de tierras raras mixtas generalmente utiliza el método de electrólisis con sales fundidas. Este método implica calentar y fundir compuestos de tierras raras, como cloruros, y luego someterlos a electrólisis para precipitarlos en el cátodo. Existen dos métodos de electrólisis: electrólisis de cloruros y electrólisis de óxidos. El método de preparación de una sola tierra rara varía según el elemento. El samario, el europio, el iterbio y el tulio no son adecuados para la preparación electrolítica debido a su alta presión de vapor, por lo que se preparan mediante destilación por reducción. Otros elementos pueden prepararse mediante electrólisis o reducción térmica de metales.

La electrólisis de cloruro es el método más común para producir metales, especialmente para metales de tierras raras mixtos. El proceso es sencillo, rentable y requiere una inversión mínima. Sin embargo, su mayor inconveniente es la liberación de cloro gaseoso, que contamina el medio ambiente.

La electrólisis de óxido no libera gases nocivos, pero su coste es ligeramente superior. 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 permite preparar tierras raras de grado industrial general. Para preparar metales con bajas impurezas y alta pureza, se suele utilizar el método de reducción térmica al vacío. Generalmente, los óxidos de tierras raras se transforman primero en fluoruro de tierras raras, que se reduce con calcio metálico en un horno de inducción al vacío para obtener metales crudos. Posteriormente, se refunden y destilan para obtener metales más puros. Este método permite producir todas las tierras raras individualmente, pero no se pueden utilizar samario, europio, iterbio ni tulio.

El potencial de oxidación-reducción desamario, europio, iterbio, tulioEl calcio solo 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 restos de los metales de lantano, y reduciéndolos en un horno de vacío.Lantanoes relativamente activoSamario, europio, iterbio y tulio.son reducidos por el lantano a oro y recogidos en el condensador, que es fácil de separar de la escoria.

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