Enkonduko al malofta tera industria teknologio
·Malofta Tero Ine estas metala elemento, sed kolektiva termino por 15 maloftaj teraj elementoj kajYttriumKajSkandio. Tial, la 17 maloftaj teraj elementoj kaj iliaj diversaj komponaĵoj havas diversajn uzojn, kiuj iras de kloridoj kun pureco de 46% ĝis unuopaj raraj teraj oksidoj kajMaloftaj Teraj Metalojkun pureco de 99.9999%. Kun la aldono de rilataj komponaĵoj kaj miksaĵoj, estas sennombraj raraj teraj produktoj. Do,Malofta TeroTeknologio ankaŭ estas diversa surbaze de la diferencoj de ĉi tiuj 17 elementoj. Tamen pro la fakto, ke maloftaj teraj elementoj povas esti dividitaj en cerio kajYttriumGrupoj bazitaj sur mineralaj trajtoj, la minado, fandado kaj apartigaj procezoj de maloftaj teraj mineraloj ankaŭ estas relative unuigitaj. Komencante de la komenca minejo, la apartigaj metodoj, fandaj procezoj, eltiraj metodoj kaj purigaj procezoj de maloftaj teroj estos enkondukitaj unu post unu.
Minerala prilaborado de raraj teroj
· Minerala prilaborado estas mekanika prilabora procezo, kiu uzas la diferencojn en fizikaj kaj kemiaj proprietoj inter diversaj mineraloj, kiuj konsistigas la ercon, uzas malsamajn profitajn metodojn, procezojn kaj ekipaĵojn por riĉigi utilajn mineralojn en la erco, forigi malutilajn malpuraĵojn kaj apartigi ilin de gangaj mineraloj.
· En laMalofta TeroOreoj minis tutmonde, la enhavon demaloftaj teraj oksidojestas nur kelkaj procentoj, kaj iuj eĉ pli malaltaj. Por plenumi la produktadajn postulojn de fandado,Malofta TeroMineraloj estas apartigitaj de gangaj mineraloj kaj aliaj utilaj mineraloj per bonfarado antaŭ ol fandi, por pliigi la enhavon de raraj teraj oksidoj kaj akiri rarajn terajn koncentriĝojn, kiuj povas plenumi la postulojn de malofta tero -metalurgio. La bonfarado de maloftaj tero -ercoj ĝenerale adoptas flotan metodon, ofte kompletigitan per multoblaj kombinaĵoj de gravito kaj magneta disiĝo por formi profitan procezan fluon.
LaMalofta TeroDeponejo en la minejo Baiyunebo en Interna Mongolio estas karbonata roka tipo de fera dolomito, ĉefe kunmetita de akompanaj raraj teraj mineraloj en fera erco (aldone al fluorokarbona cerium -erco kaj monazito, estas ankaŭ kelkaj kelkajNiobioKajMalofta Teromineraloj).
La ĉerpita erco enhavas ĉirkaŭ 30% da fero kaj ĉirkaŭ 5% maloftajn terajn oksidojn. Poste dispremante la grandan ercon en la mino, ĝi estas transportita per trajno al la bonfara planto de la kompanio Baotou -fero kaj ŝtala grupo. La tasko de la bonfara planto estas pliigiFe2O3De 33% ĝis pli ol 55%, unua muelado kaj gradigo sur konusa pilka muelejo, kaj tiam selektante primaran feron-koncentriĝon de 62-65% FE2O3 (Fera rusto) uzante cilindran magnetan apartigilon. La vostoj daŭre spertas flotadon kaj magnetan disiĝon por akiri malĉefan feran koncentriĝon enhavantan pli ol 45%Fe2O3(fera rusto). Malofta tero riĉiĝas en flota ŝaŭmo, kun grado de 10-15%. La koncentriĝo povas esti elektita uzante skuantan tablon por produkti krudan koncentriĝon kun REO -enhavo de 30%. Post esti reprocesita de bonfaraj ekipaĵoj, malofta tera koncentriĝo kun REO -enhavo de pli ol 60% povas esti akirita.
Malkompona metodo de rara tero -koncentriĝo
·Malofta TeroElementoj en koncentriĝoj ĝenerale ekzistas en formo de nesolveblaj karbonatoj, fluoridoj, fosfatoj, oksidoj aŭ silicatoj. Maloftaj teraj elementoj devas esti transformitaj al komponaĵoj solveblaj en akvo aŭ neorganikaj acidoj per diversaj kemiaj ŝanĝoj, kaj tiam spertas procezojn kiel dissolvo, disiĝo, purigo, koncentriĝo aŭ kalcinado por produkti diversajn miksitajnMalofta TeroKomponaĵoj kiel miksitaj raraj teraj kloridoj, kiuj povas esti uzataj kiel produktoj aŭ krudmaterialoj por disigi unuopajn rarajn terajn elementojn. Ĉi tiu procezo nomiĝasMalofta TeroKoncentra malkomponaĵo, ankaŭ konata kiel antaŭtraktado.
· Estas multaj metodoj por malkomponiMalofta TeroKoncentriĝoj, kiuj povas esti ĝenerale dividitaj en tri kategoriojn: acida metodo, alkala metodo kaj kloriga malkomponaĵo. Acida malkomponaĵo povas esti plue dividita en malkomponi hidrokloridan acidon, sulfurian acidan malkomponaĵon kaj hidrofluoran acidan malkomponaĵon. Alkali -malkomponaĵo povas esti plue dividita en natria hidroksida malkomponaĵo, natria hidroksida fandado aŭ sodaj rostaj metodoj. La taŭga proceza fluo estas ĝenerale elektita surbaze de la principoj de koncentrita tipo, gradaj trajtoj, produkta plano, komforto por la reakiro kaj ampleksa utiligo de ne maloftaj teraj elementoj, profito por labora higieno kaj media protekto kaj ekonomia racieco.
· Kvankam preskaŭ 200 maloftaj kaj disaj elementaj mineraloj estis malkovritaj, ili ne riĉiĝis en sendependaj kuŝejoj kun industria minado pro sia malofteco. Ĝis nun nur maloftaj sendependajgermanio, Seleno, kajTellurioDeponejoj estis malkovritaj, sed la skalo de la kuŝejoj ne estas tre granda.
Fandado de raraj teroj
· Estas du metodoj porMalofta TeroFandado, hidrometalurgio kaj pirometalurgio.
· La tuta procezo de rara tera hidrometalurgio kaj metala kemia metalurgio estas plejparte en solvo kaj solvilo, kiel ekzemple malkomponaĵo de rara tera koncentriĝo, disiĝo kaj eltiro demaloftaj teraj oksidoj, komponaĵoj, kaj unuopaj maloftaj teraj metaloj, kiuj uzas kemiajn apartigajn procezojn kiel precipitaĵo, kristaliĝo, oksidado-redukto, solva eltiro kaj jona interŝanĝo. La plej ofte uzata metodo estas organika solva eltiro, kiu estas universala procezo por industria apartigo de alt-purecaj unuopaj teraj elementoj. La procezo de hidrometalurgio estas kompleksa kaj la produkta pureco alta. Ĉi tiu metodo havas ampleksan gamon de aplikoj en produktado de finitaj produktoj.
La pirometalurgia procezo estas simpla kaj havas altan produktivecon.Malofta Teropirometalurgio ĉefe inkluzivas la produktadon deMaloftaj teraj alojojPer silicoterma redukta metodo, la produktado de maloftaj teraj metaloj aŭ alojoj per fandita sala elektroliza metodo, kaj produktado deMaloftaj teraj alojojper metala termika redukta metodo ktp.
La komuna trajto de pirometalurgio estas produktado en kondiĉoj de alta temperaturo.
Malofta Tero -Produkta Procezo
·Malofta Terokarbonato kajMalofta tera kloridoestas la du ĉefaj primaraj produktoj en laMalofta TeroIndustrio. Ĝenerale, nuntempe ekzistas du ĉefaj procezoj por produkti ĉi tiujn du produktojn. Unu procezo estas la koncentrita sulfura acida rostado -procezo, kaj la alia procezo nomiĝas la kaustika soda procezo, mallongigita kiel la kaustika soda procezo.
· Krom ĉeesti en diversaj raraj teraj mineraloj, signifa parto deMaloftaj Teraj ElementojEn naturo kunvivas kun mineraloj de apatito kaj fosfato. La totalaj rezervoj de monda fosfata erco estas proksimume 100 miliardoj da tunoj, kun mezumoMalofta TeroEnhavo de 0,5 ‰. Oni taksas, ke la tuta kvanto deMalofta TeroAsociita kun fosfata erco en la mondo estas 50 milionoj da tunoj. En respondo al la trajtoj de malaltaMalofta TeroEnhavo kaj speciala okazo en minoj, diversaj resaniĝaj procezoj estis studitaj kaj enlande kaj internacie, kiuj povas esti dividitaj en malsekajn kaj termikajn metodojn. En malsekaj metodoj, ili povas esti dividitaj en metodon de acida acido, hidroklorika acido kaj sulfura acida metodo laŭ la malsamaj malkomponaj acidoj. Ekzistas diversaj manieroj reakiri rarajn terojn el kemiaj procezoj de fosforo, kiuj ĉiuj estas proksime rilataj al la pretigaj metodoj de fosfata erco. Dum la termika produktada procezo, laMalofta TeroReakira indico povas atingi 60%.
Kun la kontinua utiligo de fosfataj rokaj rimedoj kaj la movo al la disvolviĝo de malaltkvalita fosfata roko, la sulfura acida malseka procezo fosfora acida procezo fariĝis la ĉefa metodo en fosfata kemia industrio kaj la reakiro deMaloftaj Teraj ElementojEn sulfura acida malseka procezo fosfora acido fariĝis esplora loko. En la produktada procezo de sulfura acida malseka procezo fosfora acido, la procezo de kontrolado de la riĉigo de raraj teroj en fosfora acido kaj tiam uzi organikan solventan eltiron por ĉerpi rarajn terojn havas pli da avantaĝoj ol fruaj evoluintaj metodoj.
Malofta Tero -Eltiro -Procezo
Sulfura acida solvebleco
Ceriogrupo (nesolvebla en sulfataj kompleksaj saloj) -Lanthanum, cerium, praseodimio, neodimio, kaj Promethium;
Terbiogrupo (iomete solvebla en sulfataj kompleksaj saloj) -Samario, Europium, Gadolinium, terbio, disprosium, kajHolmio;
Yttriumgrupo (solvebla en sulfataj kompleksaj saloj) -Yttrium, erbio, Thulium, ytterbium,LUTETION, kajSkandio.
Eltira Disigo
LumoMalofta Tero(P204 Malforta acida eltiro) -Lanthanum,cerium, praseodimio,neodimio, kaj Promethium;
Meza Malofta Tero (P204 Malalta acida eltiro)-Samario,Europium,Gadolinium,terbio,disprosium;
PezaMalofta TeroElementoj(acida eltiro en P204) -Holmio,
Enkonduko al eltira procezo
En la procezo de disiĝomaloftaj teraj elementoj,Pro la ekstreme similaj fizikaj kaj kemiaj proprietoj de 17 elementoj, same kiel la abundo de akompanaj malpuraĵoj enMaloftaj Teraj Elementoj, la eltira procezo estas relative kompleksa kaj ofte uzata.
Ekzistas tri specoj de eltiraj procezoj: paŝo post paŝo metodo, jona interŝanĝo kaj solva eltiro.
Paŝo post paŝo metodo
La metodo de apartigo kaj purigado uzante la diferencon en solvebleco de komponaĵoj en solviloj estas nomata la paŝo post paŝo. DeYttrium(Y) alLUTETION(Lu), ununura disiĝo inter ĉiuj nature okazantajMaloftaj Teraj Elementoj, inkluzive de radio malkovrita de la Curie -paro,
Ili ĉiuj estas apartigitaj per ĉi tiu metodo. La operacia proceduro de ĉi tiu metodo estas relative kompleksa, kaj la ununura apartigo de ĉiuj raraj teraj elementoj prenis pli ol 100 jarojn, kun unu disiĝo kaj ripetita operacio atinganta 20000 fojojn. Por kemiaj laboristoj, ilia laboro
La forto estas relative alta kaj la procezo estas relative kompleksa. Sekve, uzi ĉi tiun metodon ne povas produkti ununuran maloftan teron en grandaj kvantoj.
Ion -Interŝanĝo
La esplora laboro pri maloftaj teraj elementoj estis malhelpita de la nekapablo produkti unuopaĵonMalofta Tera Elementoen grandaj kvantoj per paŝaj paŝaj metodoj. Por analizi laMaloftaj Teraj Elementojenhavita en nukleaj fisio -produktoj kaj forigu la rarajn terajn elementojn el uranio kaj torio, ion -interŝanĝa kromatografio (ion -interŝanĝa kromatografio) estis sukcese studita, kiu tiam estis uzata por la disiĝo deMalofta Tera Elementos. La avantaĝo de ion -interŝanĝa metodo estas, ke multoblaj elementoj povas esti apartigitaj en unu operacio. Kaj ĝi ankaŭ povas akiri alt-purecajn produktojn. Tamen, la malavantaĝo estas, ke ĝi ne povas esti prilaborita kontinue, kun longa operacia ciklo kaj altaj kostoj por rezina regenerado kaj interŝanĝo. Tial, ĉi tio, kiam la ĉefa metodo por disigi grandajn kvantojn de raraj teroj estis retiriĝita de la ĉefa fluo -metodo kaj anstataŭigita per solva eltira metodo. Tamen, pro la elstaraj trajtoj de ion-interŝanĝa kromatografio en akirado de alt-purecaj ununuraj raraj teraj produktoj, nuntempe, por produkti ultra-altan purecon unuopaj produktoj kaj apartigi iujn pezajn rarajn terajn elementojn, necesas ankaŭ uzi ion-interŝanĝan kromatografion por disigi kaj produkti maloftan teran produkton.
Solva eltiro
La metodo uzi organikajn solvilojn por ĉerpi kaj apartigi la ĉerpitan substancon de nemalhavebla akva solvo estas nomata organika solva likva-likva eltiro, mallongigita kiel solva eltiro. Ĝi estas procezo de masa translokigo, kiu translokigas substancojn de unu likva fazo al alia. La solva eltira metodo estis aplikita pli frue en petrokemia, organika kemio, farmacia kemio kaj analiza kemio. Tamen, en la pasintaj kvardek jaroj, pro la disvolviĝo de atoma energia scienco kaj teknologio, same kiel la bezono de produktado de ultrapuraj substancoj kaj maloftaj elementoj, solva eltiro faris grandajn progresojn en industrioj kiel nuklea brulaĵo -industrio kaj malofta metalurgio. Ĉinio atingis altan esploradon en eltira teorio, la sintezo kaj apliko de novaj eltiraĵoj, kaj la eltira procezo por malofta disiĝo de la tero. Kompare kun apartigaj metodoj kiel gradigita precipitaĵo, gradigita kristaliĝo kaj jona interŝanĝo, solva eltiro havas serion de avantaĝoj kiel bona apartiga efiko, granda produktokapacito, komforto por rapida kaj kontinua produktado, kaj facile atingebla aŭtomata kontrolo. Tial ĝi iom post iom fariĝis la ĉefa metodo por disigi grandajn kvantojn deMalofta Teros.
Malofta Tera Purigo
Produktado krudmaterialoj
Maloftaj Teraj Metalojestas ĝenerale dividitaj en miksitajn rarajn terajn metalojn kaj unuopajnMaloftaj Teraj Metaloj. La konsisto de miksitaMaloftaj Teraj Metalojsimilas al la originala malofta tera kunmetaĵo en la erco, kaj ununura metalo estas metalo apartigita kaj rafinita de ĉiu malofta tero. Estas malfacile reduktiMalofta Tera Oksidos (krom oksidoj deSamario,Europium,, Thulium,ytterbium) en ununuran metalon uzante ĝeneralajn metalurgiajn metodojn, pro ilia alta varmo de formado kaj alta stabileco. Tial la ofte uzataj krudmaterialoj por la produktado deMaloftaj Teraj MetalojNuntempe estas iliaj kloridoj kaj fluoridoj.
Fandita sala elektrolizo
La amasproduktado de miksitaMaloftaj Teraj MetalojEn industrio ĝenerale uzas la fanditan salan elektrolizan metodon. Ekzistas du metodoj de elektrolizo: klorida elektrolizo kaj oksida elektrolizo. La prepara metodo de unuMaloftaj Teraj Metalojvarias depende de la elemento.Samario,Europium,,Thulium,ytterbiumne taŭgas por elektrolitika preparado pro sia alta vapora premo, kaj anstataŭe estas preparitaj per redukta distila metodo. Aliaj elementoj povas esti preparitaj per elektrolizo aŭ metala termika redukta metodo.
Klorida elektrolizo estas la plej ofta metodo por produkti metalojn, precipe por miksitaj raraj teraj metaloj. La procezo estas simpla, kostefika, kaj postulas minimuman investon. Tamen la plej granda malavantaĝo estas la liberigo de kloro -gaso, kiu poluas la medion. Oksida elektrolizo ne liberigas malutilajn gasojn, sed la kosto estas iomete pli alta. Ĝenerale, alta prezo unuopaMaloftaj Terojkiel ekzempleneodimioKajpraseodimioestas produktitaj per rusto -elektrolizo.
La elektroliza metodo de vakua redukto nur povas prepari ĝeneralan industrian gradonMaloftaj Teraj Metaloj. PrepariMaloftaj Teraj MetalojKun malaltaj malpuraĵoj kaj alta pureco, oni ĝenerale uzas vakuan termikan reduktan metodon. Ĉi tiu metodo povas produkti ĉiujn unuopajn rarajn terajn metalojn, sedSamario,Europium,,Thulium,ytterbiumne povas esti produktita per ĉi tiu metodo. La redox -potencialo deSamario,Europium,,Thulium,ytterbiumkaj kalcio nur parte reduktasMalofta TeroFluorido. Ĝenerale, la preparado de ĉi tiuj metaloj baziĝas sur la principoj de alta vapora premo de ĉi tiuj metaloj kaj malalta vapora premo deLanthanum -metalos. La oksidoj de ĉi tiuj kvarMaloftaj Terojestas miksitaj kun fragmentoj deLanthanum -metaloS kaj kunpremita en blokojn, kaj reduktita en vakua forno.Lanthanumestas pli aktiva, dumSamario,Europium,,Thulium,ytterbiumestas reduktitaj al oro perLanthanumkaj kolektita pri kondensado, faciligante apartigi sin de slag.
Afiŝotempo: Nov-07-2023