Kynning á sjaldgæfri tækni til jarðariðnaðar
·Sjaldgæf jörð ier ekki málmþáttur, heldur sameiginlegt hugtak fyrir 15 sjaldgæfar jarðþættir ogyttriumOgScandium. Þess vegna hafa 17 sjaldgæfir jarðþættir og ýmis efnasambönd þeirra ýmsa notkun, allt frá klóríðum með hreinleika 46% til stakar sjaldgæfar jarðoxíð.Sjaldgæf jarðmálmarmeð hreinleika 99.9999%. Með því að bæta við tengdum efnasamböndum og blöndu eru óteljandi sjaldgæfar jarðarvörur. Svo,Sjaldgæf jörðTækni er einnig fjölbreytt út frá mismun þessara 17 þátta. Hins vegar, vegna þess að sjaldgæfum jarðþáttum er hægt að skipta í Cerium ogyttriumHópar byggðir á steinefnaeinkennum, námuvinnslu, bræðslu og aðskilnaðarferli sjaldgæfra jarðefna jarðefna eru einnig tiltölulega sameinaðir. Byrjað er frá fyrstu málmgrýti, aðskilnaðaraðferðum, bræðsluferlum, útdráttaraðferðum og hreinsunarferlum sjaldgæfra jarðarinnar verður kynnt einn af öðrum.
Steinefnavinnsla sjaldgæfra jarðar
· Steinefnavinnsla er vélræn vinnsluferli sem notar muninn á eðlisfræðilegum og efnafræðilegum eiginleikum milli ýmissa steinefna sem samanstanda af málmgrýti, notar mismunandi aðferðir, ferla og búnað til að auðga gagnleg steinefni í málmgrýti, fjarlægja skaðleg óhreinindi og aðgreina þau frá steinefnum.
· ÍSjaldgæf jörðmálmgrýti náði um allan heim, innihaldSjaldgæf jarðoxíðer aðeins nokkur prósent og sum jafnvel lægri. Til þess að uppfylla framleiðslukröfur bræðslu,Sjaldgæf jörðSteinefni eru aðskilin frá Gangue steinefnum og öðrum gagnlegum steinefnum með nýtingu fyrir bræðslu, til að auka innihald sjaldgæfra jarðoxíðs og fá sjaldgæfar jörðarþéttni sem geta uppfyllt kröfur sjaldgæfra jarðmetals jarðar. Stuðning sjaldgæfra jarðarmalra samþykkir yfirleitt flotaðferð, oft bætt við margar samsetningar þyngdarafls og segulmagnaðir aðgreiningar til að mynda flæði gagnaferlis.
TheSjaldgæf jörðBrotthvarf í Baiyunebo námunni í Inner Mongólíu er karbónat bergtegund af járni dólómít, aðallega samsett úr meðfylgjandi sjaldgæfum jarð steinefnum í járni (auk flúorkolefnis cerium málmgrýti og monazite, það eru einnig nokkrirNiobiumOgSjaldgæf jörðsteinefni).
Útdregna málmgrýti inniheldur um það bil 30% járn og um það bil 5% sjaldgæf jarðoxíð. Eftir að mylja stóra málmgrýti í námunni er það flutt með lest til styrktarverksmiðjunnar Baotou Iron and Steel Group Company. Verkefni styrktarverksmiðjunnar er að aukastFe2O3frá 33% í yfir 55%, fyrst mala og flokkun á keilulaga kúluvél og velja síðan aðal járnþykkni 62-65% Fe2O3 (járnoxíð) Notkun sívalur segulmagns skilju. Sniðin heldur áfram að gangast undir flot og segulmagnaðan aðgang til að fá aukinn járnþykkni sem inniheldur meira en 45%Fe2O3(járnoxíð). Sjaldgæf jörð er auðguð í flot froðu, með 10-15%einkunn. Hægt er að velja þykknið með því að nota hristborð til að framleiða gróft þykkni með REO innihaldi 30%. Eftir að hafa verið endurvinnður af styrktarbúnaði er hægt að fá sjaldgæfan jörð með REO innihaldi yfir 60%.
Niðurbrotsaðferð sjaldgæfra jarðarþykkni
·Sjaldgæf jörðÞættir í þéttni eru almennt til í formi óleysanlegs karbónata, flúoríða, fosfata, oxíða eða kísils. Sjaldgæfum jarðþáttum verður að breyta í efnasambönd leysanleg í vatni eða ólífrænum sýrum með ýmsum efnabreytingum og gangast síðan undir ferla eins og upplausn, aðskilnað, hreinsun, styrk eða kalkun til að framleiða ýmsar blandaðarSjaldgæf jörðEfnasambönd eins og blandaðar sjaldgæfar jarðarklóríð, sem hægt er að nota sem vörur eða hráefni til að aðgreina stakar sjaldgæfar jarðþættir. Þetta ferli er kallaðSjaldgæf jörðeinbeittu niðurbrot, einnig þekkt sem formeðferð.
· Það eru margar aðferðir við niðurbrotSjaldgæf jörðÞéttni, sem almennt er hægt að skipta í þrjá flokka: sýruaðferð, basísk aðferð og klór niðurbrot. Sýru niðurbrot er hægt að skipta frekar í niðurbrot saltsýru, brennisteinssýru niðurbrot og niðurbrot vatnsflúorsýru. Hægt er að skipta niður niðurbroti alkalí í natríumhýdroxíð niðurbrot, natríumhýdroxíðbráðnun eða steikingaraðferðir gos. Viðeigandi vinnsluflæði er almennt valið út frá meginreglum þykkni, einkenni, vöruáætlun, þægindi fyrir bata og víðtæka nýtingu á ekki sjaldgæfum jarðþáttum, ávinningi fyrir vinnuaflsheilbrigði og umhverfisvernd og efnahagslega skynsemi.
· Þrátt fyrir að næstum 200 sjaldgæfir og dreifðir frumefni í frumefni hafi fundist, hafa þeir ekki verið auðgaðir í óháðar innstæður með iðnaðarvinnslu vegna sjaldgæfra þeirra. Enn sem komið er, aðeins sjaldgæft sjálfstættGermanium, Selen, ogTellurInnlán hafa fundist, en umfang innstæðna er ekki mjög stór.
Bræða á sjaldgæfum jörðum
· Það eru tvær aðferðir fyrirSjaldgæf jörðbræðsla, vatnsrof og pyrometallurgy.
· Allt ferlið við sjaldgæfan vatnsrofi og málm efnafræðilegan málm er að mestu leyti í lausn og leysi, svo sem niðurbrot sjaldgæfra jarðarþykkni, aðskilnað og útdráttur áSjaldgæf jarðoxíð, efnasambönd, og stakir sjaldgæfir jarðmálmar, sem nota efnafræðilega aðskilnaðarferla eins og úrkomu, kristöllun, oxunar-minnkun, útdrátt leysis og jónaskipti. Algengasta aðferðin er lífræn leysiefni útdráttur, sem er alhliða ferli til aðgreiningar iðnaðar á miklum eingöngu sjaldgæfum jarðþáttum. Hydrometallurgy ferlið er flókið og hreinleiki vörunnar er mikill. Þessi aðferð hefur mikið úrval af forritum við að framleiða fullunnar vörur.
Pyrometallurgical ferlið er einfalt og hefur mikla framleiðni.Sjaldgæf jörðPyrometallurgy felur aðallega í sér framleiðslu áMjög sjaldgæfar jarðarblöndurmeð aðferð til að draga úr kísilmeðferð, framleiðsla sjaldgæfra jarðmálma eða málmblöndur með bráðnu salt rafgreiningaraðferð og framleiðslu áMjög sjaldgæfar jarðarblöndurMeð aðferð við hitauppstreymi úr málmi o.s.frv.
Algengt einkenni pyrometallurgy er framleiðsla við háhitaaðstæður.
Sjaldgæft framleiðsluferli jarðar
·Sjaldgæf jörðkarbónat ogSjaldgæfar jarðarklóríðeru tvær aðal aðalvörur íSjaldgæf jörðIðnaður. Almennt séð eru nú tveir meginferlar til að framleiða þessar tvær vörur. Eitt ferlið er einbeitt brennisteinssýruferli og hitt ferlið er kallað ætandi gosferlið, stytt sem ætandi gosferlið.
· Auk þess að vera til staðar í ýmsum sjaldgæfum jarð steinefnum, verulegur hluti afSjaldgæfar jarðþættirÍ náttúrunni lifa saman við apatít og fosfat berg steinefni. Heildarforða heimsins fosfat málmgrýti eru um það bil 100 milljarðar tonna, að meðaltaliSjaldgæf jörðInnihald 0,5 ‰. Áætlað er að heildarupphæðSjaldgæf jörðÍ tengslum við fosfat málmgrýti í heiminum er 50 milljónir tonna. Til að bregðast við einkennum lágsSjaldgæf jörðInnihald og sérstök staða í jarðsprengjum hafa ýmsir bataferlar verið rannsakaðir bæði innanlands og á alþjóðavettvangi, sem hægt er að skipta í blautar og hitauppstreymi. Í blautum aðferðum er hægt að skipta þeim í saltpéturssýruaðferð, saltsýruaðferð og brennisteinssýruaðferð samkvæmt mismunandi niðurbrotsýrum. Það eru ýmsar leiðir til að endurheimta sjaldgæfar jörð frá efnafosfór efnaferlum, sem allar eru nátengdar vinnsluaðferðum fosfatgrýti. Meðan hitauppstreymið stendur,Sjaldgæf jörðEndurheimt getur orðið 60%.
Með stöðugri nýtingu fosfats bergsauðlinda og breytingu í átt að þróun lággæða fosfats bergs, hefur brennisteinssýru blautt ferli fosfórsýruferli orðið almennu aðferðin í fosfat efnaiðnaði og endurheimt áSjaldgæfar jarðþættirÍ brennisteinssýru hefur fosfórsýru í brennisteinssýru orðið rannsóknarnangur. Í framleiðsluferli brennisteinssýru blautra ferlis fosfórsýru hefur ferlið við að stjórna auðgun sjaldgæfra jarðar í fosfórsýru og síðan nota lífrænan leysir útdrátt til að draga sjaldgæfar jörð til viðbótar en snemma þróaðar aðferðir.
Sjaldgæft jarðvinnsluferli
Leysni brennisteins
CeriumHópur (óleysanlegt í súlfat flóknum söltum) -Lanthanum, Cerium, praseodymium, Neodymium, og prometium;
TerbiumHópur (örlítið leysanlegt í súlfat flóknum söltum) -Samarium, Evrópum, Gadolinium, terbium, dysprósi, ogholmium;
YttriumHópur (leysanlegt í súlfat flóknum söltum) -yttrium, Erbium, Thulium, ytterbium,lutetium, ogScandium.
Aðskilnaður útdráttar
LjósSjaldgæf jörð(P204 veikt sýrustig) -Lanthanum,Cerium, praseodymium,Neodymium, og prometium;
Mið sjaldgæf jörð (P204 lágt sýrustig)-Samarium,Evrópum,Gadolinium,terbium,dysprósi;
ÞungtSjaldgæf jörðþættir(sýrustig útdráttur í p204) -holmium,
Kynning á útdráttarferli
Í því ferliSjaldgæfar jarðþættir,Vegna afar svipaðra eðlisfræðilegra og efnafræðilegra eiginleika 17 þátta, sem og gnægð meðfylgjandi óhreininda íSjaldgæfar jarðþættir, útdráttarferlið er tiltölulega flókið og oft notað.
Það eru þrjár gerðir af útdráttarferlum: skref-fyrir-skref aðferð, jónaskipti og leysiefni.
Skref-fyrir-skref aðferð
Aðferðin við aðskilnað og hreinsun með því að nota mismun á leysni efnasambanda í leysum er kölluð skref-fyrir-skref aðferð. Fráyttrium(Y) tillutetium(Lu), einn aðskilnaður milli allra náttúrulegraSjaldgæfar jarðþættir, þar á meðal radíum uppgötvað af Curie parinu,
Þeir eru allir aðskildir með þessari aðferð. Rekstraraðferð þessarar aðferðar er tiltölulega flókin og stakur aðskilnaður allra sjaldgæfra jarðarþátta tók yfir 100 ár, með einum aðskilnaði og endurteknum aðgerðum sem náðu 20000 sinnum. Fyrir efnaverkamenn, vinnu þeirra
Styrkurinn er tiltölulega mikill og ferlið er tiltölulega flókið. Þess vegna getur notkun þessarar aðferðar ekki framleitt eina sjaldgæfa jörð í miklu magni.
Jónaskipti
Rannsóknarstarfið á sjaldgæfum jarðþáttum hefur verið hindrað af vanhæfni til að framleiða einnSjaldgæfur jarðþátturÍ miklu magni með skref-fyrir-skref aðferðum. Til þess að greinaSjaldgæfar jarðþættirInniheldur í kjarnorkuafurðum og fjarlægðu sjaldgæfar jarðþættir úr úran og thorium, jónaskipti litskiljun (jónaskipti litskiljun) var rannsökuð með góðum árangri, sem síðan var notað til að aðskilja aðskilnaðSjaldgæfur jarðþátturs. Kosturinn við jónaskiptaaðferðina er að hægt er að aðgreina marga þætti í einni aðgerð. Og það getur einnig fengið háhyggjuafurðir. Hins vegar er ókosturinn að ekki er hægt að vinna úr því stöðugt, með löngum rekstrarlotu og miklum kostnaði við endurnýjun og skiptingu á plastefni. Þess vegna hefur þetta einu sinni aðalaðferðin til að aðgreina mikið magn af sjaldgæfum jörðum verið hætt við almennu aðskilnaðaraðferðina og skipt út fyrir útdráttaraðferð leysiefna. Vegna framúrskarandi einkenna jónaskipta litskiljun við að afla háu hreinleika eins sjaldgæfra jarðarafurða, sem stendur, til að framleiða öfgafulla hreina hreinleika stakar vörur og aðgreina nokkrar þungar sjaldgæfar jarðarþættir, er einnig nauðsynlegt að nota jónaskipta litskiljun til að aðgreina og framleiða sjaldgæfar jarðarvöru.
Útdráttur leysiefnis
Aðferðin við að nota lífræn leysiefni til að draga út og aðgreina útdregna efnið frá ómældri vatnslausn er kölluð lífræn leysiefni vökva-vökva útdráttur, stytt sem útdráttur leysis. Það er fjöldaflutningsferli sem flytur efni frá einum vökvafasa til annars. Útdráttaraðferð leysisins hefur verið beitt fyrr í jarðolíu, lífrænum efnafræði, lyfjafræðilegri efnafræði og greiningarefnafræði. Undanfarin fjörutíu ár, vegna þróunar á atómorkuvísindum og tækni, svo og þörfinni fyrir framleiðslu á útfjólubláum efnum og sjaldgæfum þáttum, hefur leysiefni náð miklum framförum í atvinnugreinum eins og kjarnorkuiðnaði og sjaldgæfum málmvinnslu. Kína hefur náð mikilli rannsóknum á útdráttar kenningum, nýmyndun og notkun nýrra útdráttarefna og útdráttarferli til að fá sjaldgæfan aðskilnað jarðar. Í samanburði við aðskilnaðaraðferðir eins og stigaða úrkomu, flokkaða kristöllun og jónaskipti, hefur leysiefni útdráttur röð af kostum eins og góðum aðskilnaðaráhrifum, mikil framleiðslugeta, þægindi fyrir skjótan og stöðugan framleiðslu og auðvelt að ná sjálfvirkri stjórn. Þess vegna hefur það smám saman orðið aðalaðferðin til að aðgreina mikið magn afSjaldgæf jörðs.
Sjaldgæf jarðvegshreinsun
Framleiðslu hráefni
Sjaldgæf jarðmálmarer almennt skipt í blandaða sjaldgæfan jarðmálma og stakanSjaldgæf jarðmálmar. Samsetning blandaðsSjaldgæf jarðmálmarer svipað og upprunalegu sjaldgæfu jörðarsamsetningin í málmgrýti og einn málmur er málmur aðskilinn og hreinsaður frá hverri sjaldgæfri jörð. Það er erfitt að draga úrSjaldgæf jarðoxíðs (nema oxíð afSamarium,Evrópum,, Thulium,ytterbium) í einn málm með almennum málmvinnsluaðferðum, vegna mikils myndunarhita og mikils stöðugleika. Þess vegna eru algengu hráefni til framleiðslu áSjaldgæf jarðmálmarNú á dögum eru klóríð þeirra og flúoríð.
Bráðin salta rafgreining
Fjöldaframleiðsla blandaðsSjaldgæf jarðmálmarÍ iðnaði notar venjulega bráðna salt rafgreiningaraðferðina. Það eru tvær aðferðir við rafgreiningu: klóríð rafgreining og oxíð rafgreining. Undirbúningsaðferð einnarSjaldgæf jarðmálmarmismunandi eftir frumefninu.Samarium,Evrópum,,,Thulium,ytterbiumeru ekki hentugir fyrir rafgreiningarblöndu vegna mikils gufuþrýstings og eru í staðinn gerðar með því að nota eimingaraðferð. Hægt er að útbúa aðra þætti með rafgreiningu eða hitauppstreymisaðferð.
Klóríð rafgreining er algengasta aðferðin til að framleiða málma, sérstaklega fyrir blandaða sjaldgæfa jarðmálma. Ferlið er einfalt, hagkvæmt og krefst lágmarks fjárfestinga. Stærsti gallinn er þó losun klórgas, sem mengar umhverfið. Oxíð rafgreining losar ekki skaðlegar lofttegundir, en kostnaðurinn er aðeins hærri. Almennt, hát verðskífuSjaldgæfar jörðsvo semNeodymiumOgpraseodymiumeru framleiddar með oxíð rafgreiningu.
Rafgreiningaraðferð lofttæmislækkunar getur aðeins útbúið almenna iðnaðareinkunnSjaldgæf jarðmálmar. Að undirbúa sigSjaldgæf jarðmálmarMeð litlum óhreinindum og mikilli hreinleika er almennt notuð lofttæmislækkunaraðferð. Þessi aðferð getur framleitt alla stakar sjaldgæfar jarðmálmar, enSamarium,Evrópum,,,Thulium,ytterbiumer ekki hægt að framleiða með þessari aðferð. Redox möguleikiSamarium,Evrópum,,,Thulium,ytterbiumog kalsíum dregur aðeins úr að hlutaSjaldgæf jörðflúoríð. Almennt er undirbúningur þessara málma byggður á meginreglum mikils gufuþrýstings þessara málma og lágan gufuþrýsting afLanthanum málmurs. Oxíð þessara fjögurraSjaldgæfar jörðer blandað saman við brot afLanthanum málmurs og þjappað í blokkir og minnkað í lofttæmisofni.Lanthanumer virkara enSamarium,Evrópum,,,Thulium,ytterbiumeru minnkaðir í gull meðLanthanumog safnað með þéttingu, sem gerir það auðvelt að aðgreina frá gjalli.
Pósttími: Nóv-07-2023