Separação e Purificação de Elementos de Terras Raras

Desde a década de 1950, os chinesesterras rarasOs trabalhadores da ciência e da tecnologia realizaram extensa pesquisa e desenvolvimento sobre o método de extração por solvente para separaçãoterras raraselementos, e alcançaram muitos resultados de pesquisa científica, que têm sido amplamente utilizados na produção industrial de terras raras. Em 1970, o N263 foi usado com sucesso na indústria para extrair e separaróxido de ítriocom pureza de 99,99%, substituindo o método de troca iônica para separaçãoóxido de ítrio. O custo foi inferior a um décimo do método de troca iônica; Em 1970, a extração de P204 foi usada em vez do método clássico de recristalização para produzir luzóxidos de terras raras; Extraindoóxido de lantâniousando éster metil dimetil heptil (P350) em vez do método clássico de cristalização fracionada; Na década de 1970, o processo de extração de amônia P507 e separação deterras raraselementos e a extração deítriocom ácido naftênico foi usado pela primeira vez na Chinaterras rarasindústria de hidrometalurgia; O rápido desenvolvimento da tecnologia de extração na Chinaterras rarasA indústria é inseparável do trabalho árduo de Yuan Chengye e outros camaradas do Instituto de Química Orgânica de Xangai, da Academia Chinesa de Ciências. Diversos extratantes (como P204, P350, P507, etc.) que eles pesquisaram com sucesso têm sido amplamente utilizados na indústria; a teoria da extração em cascata, proposta e promovida pelo Professor Xu Guangxian, da Universidade de Pequim, na década de 1970, desempenhou um papel fundamental na tecnologia de extração e separação da China. Simultaneamente, um processo de separação otimizado usando a teoria da extração em cascata foi proposto e amplamente aplicado naterras rarasindústria de extração e separação.

Nos últimos 40 anos, a China alcançou muitas conquistas notáveis ​​no campo daterras rarasseparação e purificação.

Na década de 1960, o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim estudou com sucesso o método de redução de alcalinidade do pó de zinco para produziróxido de európio, que foi a primeira vez na China a produzir produtos com teor superior a 99,99%. Este método ainda é usado em váriosterras rarasem todo o país usado pela fábrica; a Fábrica Química de Yuelong de Xangai, a Universidade de Fudan e o Instituto Geral de Metais Não Ferrosos de Pequim colaboraram para usar pela primeira vez um processo de troca iônica de extração para enriquecer N263 com P204 e extrair e purificar para obter 99,95% de purezaóxido de ítrio. Em 1970, o P204 foi usado para enriquecer o N263 e obteróxido de ítriocom pureza de mais de 99,99% por meio de extração e purificação secundárias.

De 1967 a 1968, a planta experimental da Fábrica Jiangxi 801 e o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim colaboraram para estudar com sucesso o processo de utilização do grupo de extração P204 – extração N263 para extrair óxido de ítrio. Em dezembro de 1968, uma produção de 3 toneladas/anoóxido de ítriofoi construída uma oficina de produção, com uma pureza de 99%óxido de ítrio.

Em 1972, uma equipe de pesquisa foi formada por quatro empresas, incluindo o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim, a Fábrica Jiangxi 806, o Instituto de Pesquisa de Metalurgia Não Ferrosa de Jiangxi e o Instituto de Design de Metalurgia Não Ferrosa de Changsha. Após dois anos de experimentos conjuntos de pesquisa no Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim, o processo de extraçãoóxido de ítrioo uso de ácido naftênico como extratante e álcool misto como diluente foi estudado com sucesso.

Em 1974, o Instituto de Química Aplicada de Changchun descobriu pela primeira vez que ao separarterras raraselementos usando extração de ácido naftênico,ítrioestava localizado em frente alantânio, tornando-o o elemento menos facilmente extraível entre os elementos de terras raras. Portanto, uma tecnologia para separaróxido de ítrioFoi proposto o uso de um sistema de extração de ácido naftênico a partir de ácido nítrico. Ao mesmo tempo, o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim conduziu pesquisas sobre a separação deóxido de ítriode sistemas de ácido clorídrico usando ácido naftênico, e experimentos expandidos foram conduzidos na Usina Nanchang 603 e na Usina Jiujiang 806 em 1975, usando misturas Longnanóxido de terras rarascomo matéria-prima. Em 1974, a Fábrica Química Yuelong de Xangai, a Universidade Fudan e o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim colaboraram para estudar a separação deóxido de ítrioe da monazita A misturaterras rarasde marromítrioo minério de colúmbio usa o pesadoterras rarasextraído e agrupado pelo P204 como matéria-prima, eóxido de ítrioe é separado por extração com ácido naftênico. Uma competição de amizade foi realizada em três frentes, onde todos trocaram informações, aprenderam com os pontos fortes e fracos uns dos outros e, finalmente, estudaram com sucesso o processo de extração e separação de ácido naftênico de 99,99%.óxido de ítrioe com características chinesas.

De 1974 a 1975, a Fábrica Nanchang 603 colaborou com o Instituto de Química Aplicada de Changchun, o Instituto Geral de Metais Não Ferrosos de Pequim, o Instituto de Metalurgia Não Ferrosa de Jiangxi e outras unidades para estudar com sucesso a terceira geraçãoóxido de ítrioe processo de extração – extração de ácido naftênico em uma etapa e extração de alta purezaóxido de ítrioe. O processo foi colocado em operação em 1976.

Na primeira edição do NationalTerras rarasNa Conferência de Extração realizada em Baotou em 1976, o Sr. Xu Guangxian propôs a teoria da extração em cascata. Em 1977, o “Simpósio Nacional sobreTerras raras"Teoria e Prática da Extração em Cascata" foi realizada na Fábrica Química Yuelong de Xangai, proporcionando uma introdução sistemática e abrangente a essa teoria. Posteriormente, a teoria da extração em cascata foi amplamente aplicada na pesquisa e produção de extração, separação e purificação de terras raras.

Em 1976, o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim usou minério de Baotou misturado comterras rarasextraircériodo material enriquecido. O método de extração N263 foi usado para separarlantânio praseodímio neodímio. Três produtos foram separados em uma extração, e a pureza deóxido de lantânio, óxido de praseodímio, eóxido de neodímioficou em torno de 90%.

De 1979 a 1983, BaotouTerras rarasO Instituto de Pesquisa e o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim desenvolveram um sistema de ácido clorídrico P507terras rarasprocesso de extração e separação utilizando minério de terras raras de Baotou como matéria-prima para obtenção de seisterras rarasprodutos (pureza de 99% a 99,95%) delantânio, cério, praseodímio, neodímio, samário, egadolínio, assim comoeurópioetérbioprodutos enriquecidos. O processo era curto, contínuo e a pureza do produto era alta.

No início da década de 1980, o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim colaborou com a Fundição de Metais Não Ferrosos de Jiujiang, o Instituto de Química Aplicada de Changchun e a Fábrica Jiangxi 603 para realizar a pesquisa nacional do “Sexto Plano Quinquenal” e desenvolveu com sucesso uma tecnologia de processo para separação completa de metais simples.terras raraselementos de Longnan misturadosterras rarasusando o sistema de ácido clorídrico P507.

Em 1983, a Fundição de Metais Não Ferrosos de Jiujiang adotou a tecnologia de processo do “sistema de ácido clorídrico naftênico” do Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim para produzir grau fluorescenteóxido de ítriode Longnan misturado com terras raras” para produzir grau fluorescenteóxido de ítrio, reduzindo o custo deóxido de ítrioe atender a demanda poróxido de ítriopara televisão colorida na China.

Em 1984, o Instituto Geral de Metais Não Ferrosos de Pequim estudou com sucesso a separação de metais de alta purezaóxido de térbiousando resina de extração P507 usandotérbiosubstâncias enriquecidas como matérias-primas na China.

Em 1985, o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim transferiu a separação de extração de ácido naftênico de grau fluorescenteóxido de ítriotecnologia de processo para a antiga República Democrática Alemã por 1,71 milhões de francos suíços, que foi o primeiroterras rarastecnologia de processo de separação exportada pela China.

De 1984 a 1986, a Universidade de Pequim concluiu experimentos industriais sobre a extração e separação de La/CePr/Nd e La/Ce/Pr no sistema P507-HCl no TerceiroTerras rarasPlanta da Baosteel. Mais de 98%óxido de praseodímio, 99,5%óxido de lantânio, mais de 85%óxido de cério, e 99%óxido de neodímioforam obtidos. Em 1986, a Fábrica Química Yuelong de Xangai aplicou a teoria de projeto de otimização do processo de extração em cascata de três saídas, uma conquista teórica da teoria de extração em cascata da Universidade de Pequim, para conduzir um experimento industrial de três saídas no recém-construído sistema de separação de terras raras leves P507-HCl. A escala do experimento industrial expandiu diretamente o projeto da teoria de extração em cascata para 100 toneladas, encurtando significativamente o ciclo de aplicação do novo processo à produção.

De 1986 a 1989, o Instituto de Pesquisa de Terras Raras de Baotou, a Fábrica Jiangxi 603 e o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim desenvolveram um processo de extração com múltiplas saídas do sistema P507-HCl, que permite a produção simultânea de 3 a 5 produtos de terras raras por meio de uma extração fracionada. O processo é rápido, econômico e flexível.

De 1990 a 1995, o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim e a BaotouTerras rarasO Instituto de Pesquisa colaborou para realizar o projeto nacional de pesquisa científica e tecnológica “Oitavo Plano Quinquenal” “Pesquisa em Óleos Únicos de Alta PurezaTerras rarasTecnologia de Extração”. Dezesseis singlesóxido de terras rarasProdutos com pureza superior a 99,999% a 99,9999% foram preparados utilizando os métodos de extração, cromatografia de extração, redox e cromatografia de fibra de troca catiônica, respectivamente. Este processo atingiu o nível avançado internacional e ganhou o Prêmio Nacional de Grande Conquista "Oitavo Plano Quinquenal".

Em 2000, o Instituto de Pesquisa de Metais Não Ferrosos de Pequim desenvolveu com sucesso o método de redução eletrolítica de alcalinidade para preparar metais de alta purezaóxido de európio. Devido à prevenção da poluição do pó de zinco no produto, este processo pode extrairóxido de európiocom uma pureza de 5N-6N de uma só vez. Em 2001, uma linha de produção anual de 18 toneladas de alta purezaóxido de európiofoi construído em GansuTerras rarasEmpresa e colocada em operação naquele ano.

Em resumo, a Chinaterras rarasA tecnologia de separação e purificação pode ser considerada líder no mundo, como a separação por extração de ácido naftênicoóxido de ítriomaior que 5N, método de extração P507 para preparaçãoóxido de lantâniomaior que 5N, método de extração por redução eletrolítica ou método de alcalinidade para preparaçãoóxido de európiomaior que 5N, etc. No entanto, o nível de controle de automação na indústria de separação e purificação é relativamente baixo, e algumas empresas têm baixa estabilidade de qualidade e consistência de alta purezaterras rarasprodutos. Portanto, é necessário aprimorar ainda mais o nível de equipamentos das empresas.