Preparazzjoni ta 'metalli tad-dinja rari

Preparazzjoni ta 'metalli tad-dinja rari

Il-produzzjoni ta 'metalli tad-dinja rari hija magħrufa wkoll bħala produzzjoni rari ta' pirometallurġika tad-dinja.Metalli tad-Dinja rarihuma ġeneralment maqsuma f'metalli ta 'l-art rari mħallta u metalli tad-dinja rari singoli. Il-kompożizzjoni ta 'metalli tad-dinja rari mħallta hija simili għall-kompożizzjoni oriġinali tar-rari tad-dinja fil-minerali, u metall wieħed huwa metall separat u raffinat minn kull art rari. Huwa diffiċli li titnaqqas l-ossidi tad-dinja rari (ħlief għall-ossidi tas-samarium, l-europium, il-ytterbium, u t-thulium) ġo metall wieħed bl-użu ta 'metodi metallurġiċi ġenerali, minħabba s-sħana għolja ta' formazzjoni u stabbiltà għolja tagħhom. Għalhekk, il-materja prima użata b'mod komuni għall-produzzjoni ta 'metalli rari tad-dinja huma l-kloruri u l-fluworidi tagħhom.

(1) Metodu ta 'elettroliżi tal-melħ imdewweb

Il-produzzjoni tal-massa ta 'metalli rari mħallta fl-industrija ġeneralment tuża l-metodu ta' elettroliżi tal-melħ imdewweb. Dan il-metodu jinvolvi t-tisħin u t-tidwib ta 'komposti ta' l-art rari bħal kloruri tad-dinja rari, u mbagħad l-elettroliżi biex tippreċipita metalli rari tad-dinja fuq il-katodu. Hemm żewġ metodi ta 'elettroliżi: elettroliżi tal-klorur u elettroliżi ta' ossidu. Il-metodu ta 'preparazzjoni ta' metall wieħed rari tad-dinja jvarja skont l-element. Samarium, Europium, Ytterbium, u Thulium mhumiex adattati għall-preparazzjoni elettrolitika minħabba l-pressjoni għolja tal-fwar tagħhom, u minflok huma ppreparati bl-użu ta 'metodu ta' distillazzjoni ta 'tnaqqis. Elementi oħra jistgħu jiġu ppreparati bl-elettroliżi jew metodu ta 'tnaqqis termali tal-metall.

L-elettroliżi tal-klorur hija l-iktar metodu komuni għall-produzzjoni ta 'metalli, speċjalment għal metalli rari mħallta tad-dinja. Il-proċess huwa sempliċi, kosteffikaċi, u jeħtieġ investiment minimu. Madankollu, l-akbar żvantaġġ huwa r-rilaxx tal-gass tal-klorin, li jniġġes l-ambjent.

L-elettroliżi tal-ossidu ma tirrilaxxax gassijiet ta 'ħsara, iżda l-ispiża hija kemmxejn ogħla. Ġeneralment, art rari waħda bi prezz għoli bħal neodimju u praseodymium huma prodotti bl-użu ta 'elettroliżi ta' ossidu.

(2) Metodu ta 'tnaqqis termali bil-vakwu

Il-metodu tal-elettroliżi jista 'jħejji biss metalli ġenerali ta' grad industrijali rari. Biex tipprepara metalli b'impuritajiet baxxi u purità għolja, metodu ta 'tnaqqis termali bil-vakwu huwa ġeneralment użat. Ġeneralment, l-ossidi rari tad-dinja l-ewwel isiru fi fluworidu rari tad-dinja, li huwa mnaqqas bil-kalċju metalliku f'forn ta 'induzzjoni bil-vakwu biex jinkisbu metalli mhux raffinati. Imbagħad, huma rrimelti u distillati biex jiksbu metalli aktar pur. Dan il-metodu jista 'jipproduċi metalli tad-dinja rari kollha, iżda s-samarium, l-europium, il-ytterbium, u t-thulium ma jistgħux jintużaw.

Il-potenzjal ta 'tnaqqis ta' ossidazzjoni ta 'Samarium, Europium, Ytterbium, Thuliumu l-kalċju naqqas biss parzjalment il-fluworidu rari tad-Dinja. Ġeneralment, dawn il-metalli huma ppreparati bl-użu tal-prinċipju ta 'pressjoni għolja tal-fwar ta' dawn il-metalli u pressjoni baxxa tal-fwar tal-metalli tal-lantanum, taħlit u briquetting l-ossidi ta 'dawn l-erba' art rari bid-debris tal-metalli tal-lantanum, u tnaqqashom f'forn tal-vakwu- Lanthanumhuwa relattivament attiv.Samarium, Europium, Ytterbium, u Thuliumhuma mnaqqsa minn lantanum fid-deheb u miġbura fuq il-kondensatur, li huwa faċli biex tissepara mill-gagazza.

笔记