Voorbereiding van seldsame aardmetale
Die produksie van seldsame aardmetale staan ook bekend as pirometallurgiese produksie van seldsame aard.Skaars aardmetaleword oor die algemeen verdeel in gemengde seldsame aardmetale en enkele seldsame aardmetale. Die samestelling van gemengde seldsame aardmetale is soortgelyk aan die oorspronklike seldsame aardmetale in die erts, en 'n enkele metaal is 'n metaal wat van elke seldsame aarde geskei en verfyn word. Dit is moeilik om seldsame aardoksiede (behalwe vir oksiede van samarium, europium, ytterbium en thulium) tot 'n enkele metaal te reduseer deur algemene metallurgiese metodes te gebruik, as gevolg van hul hoë hitte van vorming en hoë stabiliteit. Daarom is die algemeen gebruikte grondstowwe vir die vervaardiging van seldsame aardmetale hul chloriede en fluoriede.
(1) Gesmelte sout elektrolise metode
Die massaproduksie van gemengde seldsame aardmetale in die industrie gebruik gewoonlik die gesmelte sout-elektrolisemetode. Hierdie metode behels verhitting en smelt van seldsame aardverbindings soos seldsame aardchloriede, en dan elektrolise om seldsame aardmetale op die katode neer te sit. Daar is twee metodes van elektrolise: chloriedelektrolise en oksiedelektrolise. Die voorbereidingsmetode van 'n enkele seldsame aardmetaal wissel na gelang van die element. Samarium, europium, ytterbium en thulium is nie geskik vir elektrolitiese voorbereiding nie as gevolg van hul hoë dampdruk, en word eerder voorberei deur gebruik te maak van reduksiedistillasiemetode. Ander elemente kan voorberei word deur elektrolise of metaal termiese reduksie metode.
Chloriedelektrolise is die mees algemene metode vir die vervaardiging van metale, veral vir gemengde seldsame aardmetale. Die proses is eenvoudig, koste-effektief en vereis minimale belegging. Die grootste nadeel is egter die vrystelling van chloorgas, wat die omgewing besoedel.
Oksiedelektrolise stel nie skadelike gasse vry nie, maar die koste is effens hoër. Oor die algemeen word hoëpryse enkele seldsame aardes soos neodymium en praseodymium geproduseer met behulp van oksiedelektrolise.
(2) Vakuum termiese reduksie metode
Die elektrolise metode kan slegs algemene industriële graad seldsame aardmetale voorberei. Om metale met lae onsuiwerhede en hoë suiwerheid voor te berei, word vakuum termiese reduksiemetode gewoonlik gebruik. Oor die algemeen word seldsame aardoksiede eers in seldsame aardfluoried gemaak, wat met metaalkalsium in 'n vakuum-induksie-oond gereduseer word om ru-metale te verkry. Dan word hulle hersmelt en gedistilleer om suiwer metale te verkry. Hierdie metode kan alle enkele seldsame aardmetale produseer, maar samarium, europium, ytterbium en thulium kan nie gebruik word nie.
Die oksidasie reduksie potensiaal vansamarium, europium, ytterbium, thuliumen kalsium het die seldsame aardfluoried slegs gedeeltelik verminder. Oor die algemeen word hierdie metale berei deur die beginsel van hoë dampdruk van hierdie metale en lae dampdruk van lantaanmetale te gebruik, die oksiede van hierdie vier seldsame aardes te meng en briketter met die puin van lantaanmetale, en dit te verminder in 'n Vakuum-oond. Lantaanrelatief aktief is.Samarium, europium, ytterbium en thuliumword deur lantaan in goud verminder en op die kondensor versamel, wat maklik van slak geskei kan word.
笔记
Postyd: 19-Apr-2023