Enkonduko al Rare Earth Industry Technology
·Rara tero is ne metala elemento, sed kolektiva termino por 15 rareteraj elementoj kajytriokajskandio.Tial, la 17 rarateraj elementoj kaj iliaj diversaj kunmetaĵoj havas diversajn uzojn, intervalante de kloridoj kun pureco de 46% ĝis ununuraj rarateraj oksidoj kajmaloftaj teraj metalojkun pureco de 99,9999%.Kun la aldono de rilataj kunmetaĵoj kaj miksaĵoj, ekzistas sennombraj rarateraj produktoj.Do,rara 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 cerion kajytriogrupoj bazitaj sur mineralaj trajtoj, la minado, fandado, kaj apartigprocezoj de rarateraj mineraloj ankaŭ estas relative unuigitaj.Komencante de la komenca ercminado, la disigmetodoj, elfandaj procezoj, eltiraj metodoj kaj purigaj procezoj de raraj teroj estos enkondukitaj unuope.
Minerala prilaborado de raraj teroj
·Minerala pretigo estas mekanika pretiga procezo kiu utiligas la diferencojn en fizikaj kaj kemiaj trajtoj inter diversaj mineraloj kiuj konsistigas la ercon, utiligas malsamajn profitigajn metodojn, procezojn kaj ekipaĵon por riĉigi utilajn mineralojn en la erco, forigi damaĝajn malpuraĵojn kaj apartigi ilin. el gangaj mineraloj.
·En larara teroercoj minitaj tutmonde, la enhavo demaloftaj teroksidojestas nur kelkaj procentoj, kaj kelkaj eĉ pli malaltaj.Por plenumi la produktadpostulojn de fandado,rara teromineraloj estas apartigitaj de gangaj mineraloj kaj aliaj utilaj mineraloj per profitado antaŭ fandado, por pliigi la enhavon de maloftaj teraj oksidoj kaj akiri maloftajn terajn koncentriĝojn, kiuj povas plenumi la postulojn de maloftaj teraj metalurgio.La profitigado de raraj teraj ercoj ĝenerale adoptas flosadmetodon, ofte kompletigitan per multoblaj kombinaĵoj de gravito kaj magneta apartigo por formi profitigprocezan fluon.
Larara terodeponejo en la Minejo Baiyunebo en Interna Mongolio estas karbonata roko-tipa deponaĵo de ferdolomito, ĉefe kunmetita de akompanaj raraj termineraloj en fererco (krom fluorokarbona ceria erco kaj monazito, ekzistas ankaŭ plurajniobiokajrara teromineraloj).
La eltirita erco enhavas ĉirkaŭ 30% feron kaj ĉirkaŭ 5% maloftajn oksidojn. Post disbatado de la granda erco en la minejo, ĝi estas transportita per trajno al la profitiga fabriko de Baotou Fero kaj Ŝtala Grupo Kompanio.La tasko de la profitiga planto estas pligrandigiFe2O3de 33% ĝis pli ol 55%, unue muelante kaj gradigante sur konusa pilka muelejo, kaj tiam elektante primaran ferkoncentraĵon de 62-65% Fe2O3 (fera rusto) uzante cilindran magnetan apartigilon.La restaĵoj daŭre suferas flosadon kaj magnetan apartigon por akiri sekundaran ferkoncentraĵon enhavantan pli ol 45%Fe2O3(feroksido).Rara tero estas riĉigita en flosada ŝaŭmo, kun grado de 10-15%.La koncentraĵo povas esti elektita uzante skuan tablon por produkti krudan koncentriĝon kun REO-enhavo de 30%.Post estado reprocesita per profitiga ekipaĵo, rara tero-koncentraĵo kun REO-enhavo de pli ol 60% povas esti akirita.
Malkomponiĝa metodo de koncentraĵo de rara tero
·Rara teroelementoj en koncentraĵoj ĝenerale ekzistas en la formo de nesolveblaj karbonatoj, fluoridoj, fosfatoj, oksidoj aŭ silikatoj.Rarateraj elementoj devas esti konvertitaj en kunmetaĵojn solveblajn en akvo aŭ neorganikaj acidoj per diversaj kemiaj ŝanĝoj, kaj tiam sperti procezojn kiel ekzemple dissolvo, apartigo, purigo, koncentriĝo aŭ kalcinado por produkti diversajn miksitajn.rara terokunmetaĵoj kiel miksitaj rarateraj kloridoj, kiuj povas esti uzataj kiel produktoj aŭ krudaĵoj por apartigi ununurajn raraterajn elementojn.Ĉi tiu procezo nomiĝasrara terokoncentrita putriĝo, ankaŭ konata kiel antaŭtraktado.
·Estas multaj metodoj por malkomponirara terokoncentriĝoj, kiuj ĝenerale povas esti dividitaj en tri kategoriojn: acida metodo, alkala metodo kaj klorina putriĝo.Acida putriĝo povas esti plue dividita en klorida acida putriĝo, sulfatacida putriĝo kaj fluorfluoracida putriĝo.Alkala putriĝo povas esti plue dividita en natrian hidroksidan putriĝon, natrianhidroksidan fandon aŭ sodan rostadmetodojn.La taŭga proceza fluo estas ĝenerale elektita surbaze de la principoj de koncentrita tipo, gradaj trajtoj, produkta plano, komforto por reakiro kaj ampleksa utiligo de nemaloftaj elementoj, profito por laborhigieno kaj mediprotekto, kaj ekonomia racio.
·Kvankam preskaŭ 200 maloftaj kaj disaj elementmineraloj estis malkovritaj, ili ne estis riĉigitaj en sendependajn kuŝejojn kun industria minado pro ilia maloftaĵo.Ĝis nun, nur malofta sendependagermanio, seleno, kajtelurodeponaĵoj estis malkovritaj, sed la skalo de la kuŝejoj ne estas tre granda.
Fandado de raraj teroj
·Estas du metodoj porrara terofandado, hidrometalurgio kaj pirometalurgio.
·La tuta procezo de hidrometalurgio de rara tero kaj metal-kemia metalurgio estas plejparte en solvaĵo kaj solvilo, kiel la putriĝo de rara tero-koncentraĵo, apartigo kaj eltiro demaloftaj teroksidoj, kunmetaĵoj, kaj ununuraj rarateraj metaloj, kiuj uzas kemiajn apartigprocezojn kiel ekzemple precipitaĵo, kristaliĝo, oksigenado-redukto, solventa ekstraktado, kaj jonŝanĝo.La plej ofte uzata metodo estas organika solventa ekstraktado, kiu estas universala procezo por industria apartigo de altpuraj unuopaj rarateraj elementoj.La hidrometalurgia procezo estas kompleksa kaj la produkta pureco estas alta.Ĉi tiu metodo havas larĝan gamon de aplikoj en produktado de pretaj produktoj.
La pirometalurgia procezo estas simpla kaj havas altan produktivecon.Rara teropirometalurgio ĉefe inkluzivas la produktadon dealojoj de rara teroper silikoterma redukta metodo, la produktado de maloftaj teraj metaloj aŭ alojoj per fandita salo elektroliza metodo, kaj la produktado dealojoj de rara teroper metala termika redukta metodo ktp.
La komuna karakterizaĵo de pirometalurgio estas produktado sub alttemperaturaj kondiĉoj.
Procezo de produktado de rara tero
·Rara terokarbonato kajklorido de rara teroestas la du ĉefaj primaraj produktoj en larara teroindustrio.Ĝenerale, ekzistas nuntempe du ĉefaj procezoj por produkti ĉi tiujn du produktojn.Unu procezo estas la densa sulfuracida rostadprocezo, kaj la alia procezo estas nomita la kaŭstika soda procezo, mallongigita kiel la kaŭstika soda procezo.
·Krome ĉeesti en diversaj raraj teraj mineraloj, grava parto deelementoj de rara teroen naturo kunvivas kun apatitaj kaj fosfataj rokmineraloj.La totalaj rezervoj de monda fosfata erco estas proksimume 100 miliardoj da tunoj, kun mezumorara teroenhavo de 0,5 ‰.Oni taksas, ke la totala kvanto derara teroasociita kun fosfata erco en la mondo estas 50 milionoj da tunoj.En respondo al la karakterizaĵoj de malaltarara teroenhavo kaj speciala okazo statuso en minejoj, diversaj reakiro procezoj estis studitaj kaj enlande kaj internacie, kiuj povas esti dividita en malseka kaj termika metodoj.En malsekaj metodoj, ili povas esti dividitaj en metodon de nitrata acida, metodo de klorida acida kaj metodo de sulfata acido laŭ la malsamaj malkomponaj acidoj.Estas diversaj manieroj reakiri rarajn terojn de fosforaj kemiaj procezoj, ĉiuj el kiuj estas proksime rilataj al la pretigaj metodoj de fosfata erco.Dum la termika produktadprocezo, larara teroreakiro-procento povas atingi 60%.
Kun la kontinua utiligo de fosfataj rokresursoj kaj la ŝanĝo al la evoluo de malaltkvalita fosfata roko, la sulfuracida malseka procezo fosforacida procezo fariĝis la ĉefa metodo en fosfata kemia industrio, kaj la reakiro deelementoj de rara teroen sulfata acido malseka procezo fosfora acido fariĝis esplorpunkto.En la produktada procezo de sulfura acido malseka procezo fosfora acido, la procezo kontroli la riĉigon de raraj teroj en fosfora acido kaj poste uzi organikan solventan eltiron por ĉerpi rarajn terojn havas pli da avantaĝoj ol frue evoluintaj metodoj.
Procezo de eltiro de rara tero
Solvebleco de sulfata acido
Ceriogrupo (nesolvebla en sulfataj kompleksaj saloj) -lantano, cerio, praseodimio, neodimo, kaj prometio;
Terbiogrupo (iomete solvebla en sulfataj kompleksaj saloj) -samario, eŭropio, gadolinio, terbio, disprozio, kajholmio;
Itriogrupo (solvebla en sulfataj kompleksaj saloj) -ytrio, erbio, tulio, iterbio,lutecio, kajskandio.
Eltira apartigo
Lumorara tero(P204 malforta acidecekstraktado) -lantano,cerio, praseodimio,neodimo, kaj prometio;
Enkonduko al Eltira Procezo
En la procezo de disiĝomaloftaj teraj elementoj,pro la ekstreme similaj fizikaj kaj kemiaj trajtoj de 17 elementoj, same kiel la abundo de akompanantaj malpuraĵoj enelementoj de rara tero, la ekstrakta procezo estas relative kompleksa kaj ofte uzata.
Estas tri specoj de ekstraktadprocezoj: paŝo-post-paŝa metodo, jonŝanĝo, kaj solventa ekstraktado.
Paŝo-post-paŝa metodo
La metodo de apartigo kaj purigo uzante la diferencon en solvebleco de kunmetaĵoj en solviloj estas nomita la paŝo-post-paŝa metodo.Deytrio(Y) allutecio(Lu), ununura apartigo inter ĉiuj nature okazantajelementoj de rara tero, inkluzive de radiumo malkovrita fare 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 elementoj daŭris pli ol 100 jarojn, kun unu apartigo kaj ripeta operacio atingante 20000 fojojn.Por kemiaj laboristoj, ilia laboro
La forto estas relative alta kaj la procezo estas relative kompleksa.Tial uzi ĉi tiun metodon ne povas produkti ununuran raran teron en grandaj kvantoj.
Ion-interŝanĝo
La esplorlaboro pri maloftaj terelementoj estis malhelpita de la nekapablo produkti unuopaĵonelemento de rara teroen grandaj kvantoj per paŝo post paŝo metodoj.Por analizi laelementoj de rara teroenhavita en nukleaj fisiaj produktoj kaj forigi la rarajn terajn elementojn el uranio kaj torio, oni sukcese studis ion-interŝanĝan kromatografion (joninterŝanĝan kromatografion), kiu tiam estis uzata por apartigo deelemento de rara teros.La avantaĝo de interŝanĝa metodo estas ke multoblaj elementoj povas esti apartigitaj en unu operacio.Kaj ĝi ankaŭ povas akiri altpurajn produktojn.Tamen, la malavantaĝo estas, ke ĝi ne povas esti prilaborita senĉese, kun longa mastruma ciklo kaj altaj kostoj por rezina regenerado kaj interŝanĝo.Tial, ĉi tiu iam la ĉefa metodo por apartigi grandajn kvantojn de raraj teroj estis retiriĝita de la ĉefa disiga metodo kaj anstataŭigita per solventa eltira metodo.Tamen, pro la elstaraj trajtoj de interŝanĝa kromatografio en akirado de altpuraj unuopaj maloftaj terproduktoj, nuntempe, por produkti ultra-altajn purajn unuopajn produktojn kaj apartigi iujn pezajn maloftajn elementojn, ankaŭ necesas uzi ionŝanĝan kromatografion. apartigi kaj produkti rarateran produkton.
Solva eltiro
La metodo uzi organikajn solvilojn por ĉerpi kaj apartigi la eltiritan substancon de nemiksebla akva solvaĵo nomiĝas organika solventa likva-likva eltiro, mallongigita kiel solva eltiro.Ĝi estas amastransiga procezo, kiu transdonas substancojn de unu likva fazo al alia.La solventa ekstrakta metodo estis uzita pli frue en petrolkemio, organika kemio, farmacia kemio, kaj analiza kemio.Tamen, en la pasintaj kvardek jaroj, pro la disvolviĝo de atomenergia scienco kaj teknologio, kaj ankaŭ la bezono de produktado de ultrapuraj substancoj kaj maloftaj elementoj, solva eltiro faris grandan progreson en industrioj kiel nuklea fuela industrio kaj malofta metalurgio. .Ĉinio atingis altan nivelon de esplorado en eltira teorio, la sintezo kaj aplikado de novaj eltiraĵoj, kaj la eltira procezo por maloftaj terelementa apartigo.Kompare kun disigmetodoj kiel gradigita precipitaĵo, gradigita kristaliĝo kaj jona interŝanĝo, solva eltiro havas serion da avantaĝoj kiel bona disiga efiko, granda produktadkapablo, oportuno por rapida kaj kontinua produktado kaj facile atingi aŭtomatan kontrolon.Tial ĝi iom post iom fariĝis la ĉefa metodo por apartigi grandajn kvantojn darara teros.
Purigo de rara tero
Produktadaj krudmaterialoj
Maloftaj teraj metalojestas ĝenerale dividitaj en miksitajn maloftajn terajn metalojn kaj ununurajnmaloftaj teraj metaloj.La komponado de miksitamaloftaj teraj metalojestas simila al la origina rara tero-konsisto en la erco, kaj ununura metalo estas metalo apartigita kaj rafinita de ĉiu rara tero.Estas malfacile reduktimalofta tera oksidos (krom oksidoj desamario,eŭropio,, tulio,iterbio) en ununuran metalon uzante ĝeneralajn metalurgiajn metodojn, pro ilia alta varmo de formado kaj alta stabileco.Tial, la komune uzataj krudmaterialoj por la produktado demaloftaj teraj metalojnuntempe estas iliaj kloruroj kaj fluoridoj.
Fandita salo elektrolizo
La amasproduktado de miksitamaloftaj teraj metalojen industrio ĝenerale uzas la fandita salo elektrolizo metodo.Ekzistas du metodoj de elektrolizo: klorida elektrolizo kaj oksidelektrolizo.La preparmetodo de unuopamaloftaj teraj metalojvarias laŭ la elemento.samario,eŭropio,,tulio,iterbione taŭgas por elektroliza preparo pro sia alta vaporpremo, kaj anstataŭe estas pretaj uzante reduktan distiladmetodon.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 rarateraj metaloj.La procezo estas simpla, kostefika, kaj postulas minimuman investon.Tamen, la plej granda malavantaĝo estas la liberigo de klora gaso, kiu poluas la medion.Oksida elektrolizo ne liberigas malutilajn gasojn, sed la kosto estas iomete pli alta.Ĝenerale, altpreza unuopaĵoraraj terojkielneodimokajpraseodimioestas produktitaj per oksidelektrolizo.
La vakua redukta elektroliza metodo povas nur prepari ĝeneralan industrian gradonmaloftaj teraj metaloj.Por preparimaloftaj teraj metalojkun malaltaj malpuraĵoj kaj alta pureco, malplena termika redukta metodo estas ĝenerale uzata.Ĉi tiu metodo povas produkti ĉiujn unuopajn maloftajn metalojn, sedsamario,eŭropio,,tulio,iterbione povas esti produktita per ĉi tiu metodo.La redox-potencialo desamario,eŭropio,,tulio,iterbiokaj kalcio nur parte malpliiĝasrara terofluorido.Ĝenerale, la preparado de ĉi tiuj metaloj baziĝas sur la principoj de alta vaporpremo de tiuj metaloj kaj malalta vaporpremo delantana metalos.La oksidoj de ĉi tiuj kvarraraj terojestas miksitaj kun fragmentoj delantana metalos kaj kunpremita en blokojn, kaj reduktita en vakua forno.Lantanoestas pli aktiva, dumsamario,eŭropio,,tulio,iterbioestas reduktitaj al oro perlantanokaj kolektita sur kondensado, faciligante apartigon de skorio.
Afiŝtempo: Nov-07-2023