Préparation des métaux des terres rares
La production de métaux des terres rares est également connue sous le nom de production pyrométallurgique des terres rares.Métaux de terres raressont généralement divisés en métaux mixtes de terres rares et en métaux de terre rare. La composition des métaux mixtes de terres rares est similaire à la composition d'origine des terres rares dans le minerai, et un seul métal est un métal séparé et affiné de chaque terre rare. Il est difficile de réduire les oxydes de terres rares (à l'exception des oxydes de samarium, europium, ytterbium et thulium) en un seul métal utilisant des méthodes métallurgiques générales, en raison de leur chaleur élevée de formation et de leur stabilité élevée. Par conséquent, les matières premières couramment utilisées pour la production de métaux des terres rares sont leurs chlorures et fluorures.
(1) Méthode d'électrolyse de sel en fusion
La production de masse de métaux mixtes de terres rares dans l'industrie utilise généralement la méthode d'électrolyse en fonte. Cette méthode implique le chauffage et la fonte des composés de terres rares telles que les chlorures de terres rares, puis l'électrolyse pour précipiter les métaux des terres rares sur la cathode. Il existe deux méthodes d'électrolyse: l'électrolyse du chlorure et l'électrolyse d'oxyde. La méthode de préparation d'un seul métal de terres rares varie en fonction de l'élément. Samarium, Europium, Ytterbium et Thulium ne conviennent pas à la préparation électrolytique en raison de leur pression de vapeur élevée, et sont plutôt préparés à l'aide de la méthode de distillation de réduction. D'autres éléments peuvent être préparés par électrolyse ou méthode de réduction thermique métallique.
L'électrolyse du chlorure est la méthode la plus courante pour produire des métaux, en particulier pour les métaux mixtes de terres rares. Le processus est simple, rentable et nécessite un investissement minimal. Cependant, le plus gros inconvénient est la libération de chlore gazeux, qui pollue l'environnement.
L'électrolyse de l'oxyde ne libère pas de gaz nocifs, mais le coût est légèrement plus élevé. Généralement, des terres rares uniques à un prix élevé telles que le néodyme et le praseodymium sont produites en utilisant l'électrolyse d'oxyde.
(2) Méthode de réduction thermique sous vide
La méthode d'électrolyse ne peut préparer que des métaux de terres rares de qualité industrielle générale. Pour préparer des métaux à faible impuretés et à une pureté élevée, la méthode de réduction thermique sous vide est généralement utilisée. Généralement, les oxydes de terres rares sont d'abord transformés en fluorure de terres rares, qui est réduit avec du calcium métallique dans une fournaise à induction sous vide pour obtenir des métaux bruts. Ensuite, ils sont relancés et distillés pour obtenir des métaux plus purs. Cette méthode peut produire tous les métaux de terres rares simples, mais le samarium, l'europium, le ytterbium et le thulium ne peuvent pas être utilisés.
Le potentiel de réduction d'oxydation deSamarium, Europium, Ytterbium, Thuliumet le calcium ne réduit que partiellement le fluorure de terres rares. Généralement, ces métaux sont préparés en utilisant le principe de la pression élevée de vapeur de ces métaux et de la basse pression de vapeur des métaux de lanthane, en mélangeant et en briquetant les oxydes de ces quatre terres rares avec les débris des métaux de lanthane, et en les réduisant dans une fournaise à vide. Lanthaneest relativement actif.Samarium, Europium, Ytterbium et Thuliumsont réduits par le lanthane en or et collectés sur le condenseur, qui est facile à séparer des scories.
笔记
Heure du poste: 21 avr-2023