Вовед во ретка технологија на индустријата за земја
·Ретка земја iне е метален елемент, туку колективен термин за 15 ретки елементи на земјата иyttriumиСкандиум. Затоа, 17 ретки елементи на Земјата и нивните различни соединенија имаат различни намени, почнувајќи од хлориди со чистота од 46% до единечни ретки оксиди на Земјата иРетки метали на Земјатасо чистота од 99.9999%. Со додавање на сродни соединенија и мешавини, постојат безброј ретки производи на Земјата. Значи,Ретка земјаТехнологијата е исто така разновидна врз основа на разликите во овие 17 елементи. Сепак, поради фактот дека ретките елементи на земјата можат да се поделат на цериум иyttriumГрупите засновани на минерални карактеристики, процесите на рударство, топење и раздвојување на ретки минерали на земјата се исто така релативно унифицирани. Почнувајќи од почетното рударство на руда, ќе бидат воведени методите за раздвојување, процесите на топење, методите за екстракција и процесите на прочистување на ретки земјиште еден по еден.
Минерална обработка на ретки земјиште
· Обработката на минерали е механички процес на обработка што ги користи разликите во физичките и хемиските својства помеѓу различните минерали што ја сочинуваат рудата, користат различни методи на кориснички методи, процеси и опрема за збогатување на корисни минерали во руда, отстранување на штетни нечистотии и ги одделуваат од минијатурите на ганг.
· ВоРетка земјаруди минирани низ целиот свет, содржината наРетки оксиди на Земјатае само неколку проценти, а некои дури и пониски. Со цел да се исполнат барањата за производство на топење,Ретка земјаМинералите се одвоени од минерали на ганге и други корисни минерали преку корист пред топењето, со цел да се зголеми содржината на ретки оксиди на земјата и да се добијат ретки концентрати на Земјата што можат да ги исполнат барањата на ретката металургија на Земјата. Придобивката на ретки руди на земја, генерално, усвојува метод на флотација, честопати надополнет со повеќе комбинации на гравитација и магнетна раздвојување за да се формира проток на процес на корист.
НаРетка земјаДепозит во рудникот Бајјунбо во внатрешна Монголија е карбонат од типот на карпа од железо доломит, главно составен од придружни ретки минерали на Земјата во железна руда (покрај руда од флуорокарбон цериум и моназит, има и неколкуНиобиумиРетка земјаминерали).
Извлечената руда содржи околу 30% железо и околу 5% ретки оксиди на Земјата. После кршење на големата руда во рудникот, таа се транспортира со воз до фабриката за корисникот на компанијата „Баоту железо и челик“. Задачата на фабриката за корист е да се зголемиFe2O3Од 33% до над 55%, прво мелење и оценување на мелница за конусна топка, а потоа избирање на примарен концентрат на железо од 62-65% Fe2O3 (Ironелезен оксид) со употреба на цилиндричен магнетски сепаратор. Облеките продолжуваат да бидат подложени на флотација и магнетно раздвојување за да се добие секундарен концентрат на железо што содржи повеќе од 45%Fe2O3(железен оксид). Ретката земја е збогатена во флотационата пена, со оценка од 10-15%. Концентратот може да се избере со употреба на табела за тресење за да се произведе груб концентрат со содржина на РЕО од 30%. Откако ќе се преработи со опрема за корист, може да се добие редок концентрат на Земјата со содржина на РЕО од над 60%.
Метод на распаѓање на редок концентрат на земјата
·Ретка земјаЕлементите во концентратите генерално постојат во форма на нерастворливи карбонати, флуориди, фосфати, оксиди или силикати. Ретките елементи на Земјата мора да се претворат во соединенија растворливи во вода или неоргански киселини преку разни хемиски промени, а потоа да се подложат на процеси како што се растворање, раздвојување, прочистување, концентрација или калцинација за да се произведат разни мешаниРетка земјаСоединенија како што се мешани ретки хлориди на Земјата, кои можат да се користат како производи или суровини за одвојување на единечни ретки елементи на земјата. Овој процес се нарекуваРетка земјаКонцентрат распаѓање, познато и како пред-третман.
· Постојат многу методи за распаѓањеРетка земјаКонцентратите, кои генерално можат да се поделат во три категории: метод на киселина, алкален метод и распаѓање на хлорирање. Распаѓањето на киселината може дополнително да се подели на распаѓање на хлороводородна киселина, распаѓање на сулфурна киселина и распаѓање на хидрофлуорорна киселина. Распаѓањето на алкали може дополнително да се подели на распаѓање на натриум хидроксид, топење на натриум хидроксид или методи за печење сода. Соодветниот проток на процеси е генерално избран врз основа на принципите на типот на концентрат, карактеристиките на одделение, планот на производот, погодноста за закрепнување и сеопфатно искористување на не ретки елементи на Земјата, корист за хигиена на трудот и заштита на животната средина и економска рационалност.
· Иако се откриени скоро 200 ретки и дисперзирани минерали на елементите, тие не се збогатени во независни депозити со индустриско рударство заради нивната реткост. Досега, само ретки независниГерманиум, селен, иtelluriumОткриени се депозити, но скалата на депозитите не е многу голема.
Топење на ретки земјини
· Постојат два начина заРетка земјатопење, хидрометалургија и пирометалургија.
· Целиот процес на ретка хидрометалургија на Земјата и метална хемиска металургија е претежно во раствор и растворувач, како што е распаѓање на редок концентрат на Земјата, раздвојување и екстракција наРетки оксиди на Земјата, соединенија и единечни ретки метали на Земјата, кои користат процеси на хемиско раздвојување, како што се врнежи, кристализација, намалување на оксидација, екстракција на растворувач и размена на јон. Најчесто користениот метод е екстракција на органски растворувач, што е универзален процес за индустриско раздвојување на единечни ретки елементи на Земјата со висока чистота. Процесот на хидрометалургија е комплексен и чистотата на производот е голема. Овој метод има широк спектар на апликации при производство на готови производи.
Пирометалуршкиот процес е едноставен и има висока продуктивност.Ретка земјаПирометалургијата главно вклучува производство наРетки легури на земјатаСо метод на силикотермичко намалување, производство на ретки метали на земјата или легури со метод на стопена сол електролиза и производство наРетки легури на земјатаСо метален метод на термичко намалување итн.
Заедничката карактеристика на пирометалургијата е производство во услови на висока температура.
Редок процес на производство на земја
·Ретка земјакарбонат иретка земја хлоридсе двата главни примарни производи воРетка земјаиндустрија. Општо земено, во моментов има два главни процеси за производство на овие два производи. Еден процес е концентриран процес на печење на сулфурна киселина, а другиот процес се нарекува процес на каустична сода, скратен како процес на каустична сода.
· Покрај тоа што се присутни во разни ретки минерали на Земјата, значителен дел одретки елементи на земјатаВо природата коегзистираат со минерали на апатит и фосфатни карпи. Вкупните резерви на светската руда на фосфат се приближно 100 милијарди тони, со просекРетка земјаСодржина од 0,5. Се проценува дека вкупната сума наРетка земјаПоврзано со фосфатна руда во светот е 50 милиони тони. Како одговор на карактеристиките на нискоРетка земјаСодржина и посебна статус на појава во рудници, разни процеси на обновување се изучувани и на домашно и на меѓународно ниво, што може да се подели на влажни и термички методи. Во влажни методи, тие можат да се поделат на метод на азотна киселина, метод на хлороводородна киселина и метод на сулфурна киселина според различните киселини на распаѓање. Постојат различни начини за враќање на ретки земјиште од хемиски процеси на фосфор, сите тие се тесно поврзани со методите за обработка на фосфатната руда. За време на процесот на термичко производство,Ретка земјаСтапката на обновување може да достигне 60%.
Со континуирано искористување на фосфатните карпи и промената кон развој на низок квалитет на фосфат карпа, процесот на влажна процес на сулфурна киселина на фосфорна киселина стана метод на мејнстрим во фосфатната хемиска индустрија и закрепнување наретки елементи на земјатаКај сулфурна киселина, влажната процесна процеси, фосфорната киселина стана жариште за истражување. Во процесот на производство на сулфурна киселина, влажна процесна фосфорна киселина, процесот на контролирање на збогатувањето на ретки земјини во фосфорна киселина и потоа со употреба на екстракција на органски растворувач за да се извлечат ретки земјини има повеќе предности од раните развиени методи.
Редок процес на екстракција на Земјата
Растворливост на сулфурна киселина
ЦериумГрупа (нерастворлива во соли на сложени сулфат) -Лантанум, цериум, Празодимиум, Неодимиум, и Прометиум;
ТербиумГрупа (малку растворлива во сложените соли на сулфат) -Самариум, Европа, Гадолиниум, Тербиум, Диспрозиум, иХолмиум;
YttriumГрупа (растворлива во сложени соли на сулфат) -yttrium, Ербиум, Тулиум, ytterbium,Лутетиум, иСкандиум.
Раздвојување на екстракција
СветлинаРетка земја(P204 Екстракција на слаба киселост) -Лантанум,цериум, Празодимиум,Неодимиум, и Прометиум;
Средна ретка земја (екстракција на ниска киселост P204)-Самариум,Европа,Гадолиниум,Тербиум,Диспрозиум;
ТежокРетка земјаелементи(Екстракција на киселост во P204) -Холмиум,
Вовед во процес на екстракција
Во процесот на одвојувањеретки елементи на земјата,Поради екстремно слични физички и хемиски својства на 17 елементи, како и изобилство на придружни нечистотии воретки елементи на земјата, процесот на екстракција е релативно комплексен и најчесто користен.
Постојат три вида на процеси на екстракција: чекор-по-чекор метод, јонска размена и екстракција на растворувач.
Чекор-по-чекор метод
Методот на раздвојување и прочистување со употреба на разликата во растворливоста на соединенијата во растворувачите се нарекува чекор-по-чекор метод. Одyttrium(Y) доЛутетиум(Lu), единствено раздвојување помеѓу сите природно што се случуваатретки елементи на земјата, вклучително и радиум откриен од двојката Кири,
Сите тие се одделени со помош на овој метод. Оперативната процедура на овој метод е релативно сложена, а единственото раздвојување на сите ретки елементи на Земјата траеше повеќе од 100 години, со едно раздвојување и повторено работење достигнува 20000 пати. За хемиски работници, нивната работа
Јачината е релативно висока и процесот е релативно сложен. Затоа, користењето на овој метод не може да произведе единствена ретка земја во големи количини.
Јонска размена
Истражувачката работа за ретки елементи на Земјата е спречена од неможноста да се произведе синглредок елемент на земјатаво големи количини преку чекор-по-чекор методи. Со цел да се анализираретки елементи на земјатасодржани во нуклеарни производи за фисија и отстранете ги ретките елементи на Земјата од ураниум и ториум, хроматографија за размена на јони (хроматографија за размена на јони) беше успешно проучена, која потоа се користеше за раздвојување наредок елемент на земјатас. Предноста на методот на јонска размена е дека повеќе елементи можат да се одвојат во една операција. И може да добие и производи со висока чистота. Како и да е, недостаток е што не може да се обработува постојано, со долг циклус на работа и високи трошоци за регенерација и размена на смола. Затоа, ова еднаш главниот метод за одвојување на големи количини на ретки земјини е пензионирано од методот на одвојување на мејнстрим и се замени со методот на екстракција на растворувач. Како и да е, поради извонредните карактеристики на хроматографијата за размена на јони при добивање на единечни ретки производи на земја со висока чистота, во моментов, со цел да се произведат ултра-висока чистота единечни производи и да се одвојат некои тешки ретки елементи на земјата, исто така е неопходно да се користи хроматографија за размена на јони за да се раздели и да се произведе редок производ на земја.
Екстракција на растворувач
Методот на користење на органски растворувачи за извлекување и одвојување на извлечената супстанција од незапирлив воден раствор се нарекува екстракција на течно-течноста на органски растворувач, скратена како екстракција на растворувач. Тоа е процес на масовно пренесување што пренесува супстанции од една течна фаза во друга. Методот за екстракција на растворувач се применува порано во петрохемиска, органска хемија, фармацевтска хемија и аналитичка хемија. Како и да е, во изминатите четириесет години, како резултат на развојот на науката за атомска енергија и технологијата, како и потребата од производство на ултрапсурни супстанции и ретки елементи, екстракцијата на растворувач постигна голем напредок во индустријата, како што се индустријата за нуклеарно гориво и ретка металургија. Кина постигна високо ниво на истражување во теоријата на екстракција, синтеза и примена на нови екстракти и процес на екстракција за ретко раздвојување на елементите на земјата. Во споредба со методите за раздвојување, како што се оценети врнежи од врнежи, оценета кристализација и јонска размена, екстракција на растворувач има серија предности, како што се ефектот на добро раздвојување, голем производствен капацитет, погодност за брзо и континуирано производство и лесно да се постигне автоматска контрола. Затоа, постепено стана главен метод за одвојување на големи количини наРетка земјаs.
Ретко прочистување на земјата
Производство на суровини
Ретки метали на Земјатагенерално се поделени на мешани ретки метали на земјата и синглРетки метали на Земјата. Составот на мешаниРетки метали на Земјатае слично на оригиналниот редок состав на земјата во рудата, а еден метал е метал одделен и рафиниран од секоја ретка земја. Тешко е да се намалиредок оксид на земјатаs (освен оксиди наСамариум,Европа,, Тулиум,ytterbium) во еден метал со употреба на општи металуршки методи, заради нивната висока топлина на формирање и висока стабилност. Затоа, најчесто користените суровини за производство наРетки метали на ЗемјатаДенес се нивни хлориди и флуориди.
Електролиза на стопена сол
Масовното производство на мешаниРетки метали на ЗемјатаВо индустријата генерално го користи методот на стопена сол електролиза. Постојат два начина на електролиза: електролиза на хлорид и електролиза на оксид. Методот на подготовка на синглРетки метали на Земјатаварира во зависност од елементот.Самариум,Европа,,,Тулиум,ytterbiumне се погодни за електролитичка подготовка заради нивниот висок притисок на пареата, и наместо тоа, се подготвуваат со употреба на метод за дестилација на намалување. Другите елементи можат да бидат подготвени со метод на електролиза или метален термичко намалување.
Електролизата на хлорид е најчестиот метод за производство на метали, особено за мешани ретки метали на земјата. Процесот е едноставен, економичен и бара минимална инвестиција. Сепак, најголем недостаток е ослободувањето на хлор гас, што ја загадува околината. Електролизата на оксид не ослободува штетни гасови, но цената е малку поголема. Општо, сингл со високи цениРетки Земјикако што еНеодимиумиПразодимиумсе произведуваат со употреба на оксидна електролиза.
Методот за електролиза за намалување на вакуумот може да подготви само општа индустриска оценкаРетки метали на Земјата. Да се подготвиРетки метали на ЗемјатаСо ниски нечистотии и висока чистота, генерално се користи метод за вакуумско термичко намалување. Овој метод може да произведе сите единечни ретки метали на земјата, ноСамариум,Европа,,,Тулиум,ytterbiumне може да се произведе со помош на овој метод. Редокс потенцијал наСамариум,Европа,,,Тулиум,ytterbiumа калциумот само делумно се намалуваРетка земјафлуорид. Општо, подготовката на овие метали се заснова на принципите на висок притисок на пареа на овие метали и низок притисок на пареата наЛантанум металс. Оксидите на овие четириРетки Земјисе мешаат со фрагменти одЛантанум металS и компресирани во блокови и се намали во вакуумска печка.Лантануме поактивен, додекаСамариум,Европа,,,Тулиум,ytterbiumсе сведени на злато соЛантануми собрани на кондензација, со што е лесно да се одвои од згура.
Време на објавување: ноември-07-2023