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 individuais.A composição de metais de terras raras mistos 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 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 mistos de terras raras na indústria geralmente usa o método de eletrólise de sal fundido.Este método envolve aquecimento e fusão de compostos de terras raras, como cloretos de terras raras, e depois 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, európio, itérbio e túlio não são adequados para preparação eletrolítica devido à sua alta pressão de vapor e, em vez disso, são preparados usando o método de destilação por redução.Outros elementos podem ser preparados por eletrólise ou método de redução térmica do 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.Porém, 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 individuais 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 nível industrial geral.Para preparar metais com baixas impurezas e alta pureza, geralmente é usado o método de redução térmica a vácuo.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 fundidos novamente 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 usados.
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 usando 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 detritos 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.
笔记
Horário da postagem: 19 de abril de 2023