Preparação de metais de terras raras

Preparação de metais de terras raras

A produção de metais de terras raras também é conhecida como produção pirometalúrgica de terras raras.Metais de terras rarassão geralmente divididos em metais mistas de terras raras e metais de terras raras únicas. A composição de metais de terras raras mistas é semelhante à composição original de terras raras no minério, e um único metal é um metal separado e refinado de cada terra rara. É difícil reduzir os óxidos de terras raras (exceto os óxidos de samário, Europium, Ytterbium e Thulium) em um único metal usando métodos metalúrgicos gerais, devido ao seu alto calor de formação e alta estabilidade. Portanto, as matérias -primas comumente usadas para a produção de metais de terras raras são seus cloretos e fluoretos.

(1) Método de eletrólise de sal fundido

A produção em massa de metais de terras raras mistas na indústria geralmente usa o método de eletrólise de sal fundido. Este método envolve aquecimento e derretimento de compostos de terras raras, como cloretos de terras raras e, em seguida, eletrólise para precipitar metais de terras raras no cátodo. Existem dois métodos de eletrólise: eletrólise de cloreto e eletrólise de óxido. O método de preparação de um único metal de terras raras varia dependendo do elemento. Samário, Europium, Ytterbium e Thulium não são adequados para a preparação eletrolítica devido à sua alta pressão de vapor e, em vez disso, são preparados usando o método de destilação de redução. Outros elementos podem ser preparados por eletrólise ou método de redução térmica de metal.

A eletrólise de cloreto é o método mais comum para a produção de metais, especialmente para metais de terras raras mistas. O processo é simples, econômico e requer investimento mínimo. No entanto, a maior desvantagem é o lançamento de gás de cloro, que polui o meio ambiente.

A eletrólise de óxido não libera gases nocivos, mas o custo é um pouco maior. Geralmente, terras raras únicas de alto preço, como neodímio e praseodímio, são produzidas usando eletrólise de óxido.

(2) Método de redução térmica a vácuo

O método de eletrólise só pode preparar metais de terras raras de grau industrial geral. Para preparar metais com baixa impurezas e alta pureza, geralmente é usado o método de redução térmica a vácuo. Geralmente, os óxidos de terras raras são feitas primeiro em fluoreto de terras raras, que é reduzido com cálcio metálico no forno de indução de vácuo para obter metais brutos. Em seguida, eles são restritivos e destilados para obter metais mais puros. Este método pode produzir todos os metais de terras raras únicas, mas o samário, europium, ytterbium e túlio não podem ser usados.

O potencial de redução de oxidação deSamário, Europium, Ytterbium, Thuliume o cálcio reduziu apenas parcialmente o fluoreto de terras raras. Geralmente, esses metais são preparados usando o princípio da alta pressão de vapor desses metais e baixa pressão de vapor dos metais lantânicos, misturando e biquetanizando os óxidos dessas quatro terras raras com os detritos dos metais de lantânio, e reduzindo -os em um vácuo. Lantânioé relativamente ativo.Samário, Europium, Ytterbium e Thuliumsão reduzidos por lantânio em ouro e coletados no condensador, que é fácil de separar da escória.

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