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 de terras raras mistos e metais de terras raras simples. A composição dos metais de terras raras mistos é semelhante à composição original das terras raras no minério, e um metal simples é um metal separado e refinado de cada terra rara. É difícil reduzir óxidos de terras raras (exceto óxidos de samário, európio, itérbio e túlio) em um único metal usando métodos metalúrgicos gerais, devido ao seu alto calor de formação e alta estabilidade. Portanto, as matérias-primas comumente utilizadas 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 mistos na indústria geralmente utiliza o método de eletrólise de sal fundido. Este método envolve o aquecimento e a fusão de compostos de terras raras, como cloretos de terras raras, e a eletrólise para precipitar os 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, európio, itérbio e túlio não são adequados para preparação eletrolítica devido à sua alta pressão de vapor, sendo, em vez disso, preparados pelo método de destilação redutora. Outros elementos podem ser preparados por eletrólise ou pelo método de redução térmica de metais.

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

A eletrólise de óxido não libera gases nocivos, mas o custo é um pouco mais alto. Geralmente, terras raras simples de alto custo, como neodímio e praseodímio, são produzidas por 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 baixo teor de impurezas e alta pureza, o método de redução térmica a vácuo é geralmente utilizado. Geralmente, os óxidos de terras raras são primeiro transformados em fluoreto de terras raras, que é reduzido com cálcio metálico em um forno de indução a vácuo para obter metais brutos. Em seguida, são refundidos e destilados para obter metais mais puros. Este método pode produzir todos os metais de terras raras, mas samário, európio, itérbio e túlio não podem ser utilizados.

O potencial de redução de oxidação desamário, európio, itérbio, túlioe o cálcio reduziu apenas parcialmente o fluoreto de terras raras. Geralmente, esses metais são preparados utilizando o princípio da alta pressão de vapor desses metais e da baixa pressão de vapor dos metais de lantânio, misturando e briquetando os óxidos dessas quatro terras raras com os resíduos dos metais de lantânio e reduzindo-os em um forno a vácuo.. Lantânioé relativamente ativo.Samário, európio, itérbio e túliosão reduzidos pelo lantânio em ouro e coletados no condensador, que é fácil de separar da escória.

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