Bubuka Téknologi Industri Bumi Langka
·Jarang bumi is teu unsur logam, tapi istilah koléktif pikeun 15 elemen bumi langka turyttriumjeungskandium.Ku alatan éta, 17 unsur taneuh jarang jeung rupa-rupa sanyawa maranéhanana boga rupa-rupa kagunaan, mimitian ti klorida kalayan purity 46% nepi ka oksida taneuh jarang tunggal jeunglogam taneuh jarangkalawan purity 99,9999%.Kalayan tambihan sanyawa sareng campuran anu aya hubunganana, aya seueur produk bumi jarang.Janten,bumi jarangtéhnologi ogé rupa-rupa dumasar kana béda 17 elemen ieu.Sanajan kitu, alatan kanyataan yén unsur bumi jarang bisa dibagi kana cerium nayttriumkelompok dumasar kana karakteristik mineral, prosés pertambangan, peleburan, sareng pamisahan mineral bumi jarang ogé rélatif ngahiji.Mimitian ti mimiti pertambangan bijih, metode pamisahan, prosés lebur, metode ékstraksi, sareng prosés purifikasi taneuh jarang bakal diwanohkeun.
Ngolah mineral tina taneuh jarang
· Pamrosésan mineral nyaéta prosés pangolahan mékanis anu ngagunakeun bédana sipat fisik jeung kimia antara rupa-rupa mineral anu ngawangun bijih, ngagunakeun métode beneficiation béda, prosés, jeung alat pikeun enrich mineral mangpaat dina bijih, ngaleungitkeun pangotor ngabahayakeun, sarta misahkeun eta. ti mineral gangue.
· Dinabumi jarangbijih ditambang di sakuliah dunya, eusi tinaoksida tanah jarangngan sababaraha persén, sarta sababaraha malah leuwih handap.Dina raraga minuhan sarat produksi smelting,bumi jarangmineral dipisahkeun tina mineral gangue jeung mineral mangpaat séjén ngaliwatan beneficiation saméméh smelting, dina raraga ngaronjatkeun kandungan oksida tanah jarang sarta ménta concentrates taneuh jarang nu bisa minuhan sarat metalurgi bumi jarang.The beneficiation of bijih bumi jarang umumna adopts metoda flotation, mindeng supplemented ku sababaraha kombinasi gravitasi sarta separation magnét pikeun ngabentuk aliran prosés beneficiation.
Thebumi jarangdeposit di Tambang Baiyunebo di Inner Mongolia mangrupakeun deposit tipe batu karbonat tina dolomit beusi, utamana diwangun ku marengan mineral bumi langka dina bijih beusi (salian bijih fluorocarbon cerium jeung monasit, aya ogé sababaraha.niobiumjeungbumi jarangmineral).
Bijih sasari ngandung ngeunaan 30% beusi sarta ngeunaan 5% oksida bumi langka.After crushing bijih badag dina tambang, mangka diangkut ku karéta ka pabrik beneficiation of Baotou Beusi sarta Steel Grup Company.Tugas pabrik beneficiation nyaéta pikeun ngaronjatkeunFe2O3ti 33% nepi ka leuwih 55%, mimiti grinding jeung grading dina ngagiling bola kerucut, lajeng milih konsentrasi beusi primér 62-65% Fe2O3 (oksida beusi) ngagunakeun separator magnét cylindrical.Tailing terus ngalaman flotasi sareng pamisahan magnét pikeun kéngingkeun konsentrasi beusi sekundér anu ngandung langkung ti 45%Fe2O3(oksida beusi).Bumi jarang diperkaya dina busa flotasi, kalayan kelas 10-15%.Konsentrat tiasa dipilih nganggo méja oyag pikeun ngahasilkeun konséntrasi kasar kalayan eusi REO 30%.Saatos diolah deui ku alat beneficiation, konséntrasi bumi jarang kalayan eusi REO langkung ti 60% tiasa didapet.
Métode dékomposisi konsentrasi bumi jarang
·bumi langkaUnsur-unsur dina konsentrat umumna aya dina bentuk karbonat anu teu larut, fluorida, fosfat, oksida, atanapi silikat.Unsur tanah jarang kudu dirobah jadi sanyawa larut dina cai atawa asam anorganik ngaliwatan rupa-rupa parobahan kimiawi, lajeng ngalaman prosés kayaning disolusi, separation, purifikasi, konsentrasi, atawa kalsinasi pikeun ngahasilkeun rupa-rupa campuran.bumi jarangsanyawa sapertos campuran klorida bumi jarang, anu tiasa dianggo salaku produk atanapi bahan baku pikeun misahkeun unsur bumi jarang tunggal.prosés ieu disebutbumi jarangdékomposisi konsentrasi, ogé katelah pre-treatment.
· Aya loba cara pikeun decomposingbumi jarangkonsentrat, anu umumna tiasa dibagi kana tilu kategori: metode asam, metode alkali, sareng dékomposisi klorinasi.Dékomposisi asam tiasa dibagi deui kana dékomposisi asam hidroklorat, dékomposisi asam sulfat, sareng dékomposisi asam hidrofluorat.Dékomposisi alkali bisa dibagi deui kana dékomposisi natrium hidroksida, natrium hidroksida lebur, atawa métode baking soda.Aliran prosés anu pas umumna dipilih dumasar kana prinsip jinis konsentrasi, karakteristik kelas, rencana produk, genah pikeun pamulihan sareng panggunaan komprehensif unsur non-rare earth, kauntungan pikeun kabersihan tanaga gawé sareng perlindungan lingkungan, sareng rasionalitas ékonomi.
· Sanajan ampir 200 mineral unsur langka tur dispersed geus kapanggih, aranjeunna teu acan enriched kana deposit bebas jeung pertambangan industri alatan langka maranéhanana.Sajauh ieu, ngan langka bebasgermanium, selenium, jeungteluriumdeposit geus kapanggih, tapi skala deposit teu pisan badag.
Ngalebur taneuh jarang
· Aya dua cara pikeunbumi jarangpeleburan, hydrometallurgy sareng pyrometallurgy.
· Sakabéh prosés hydrometallurgy bumi jarang sareng metalurgi kimia logam biasana aya dina solusi sareng pangleyur, sapertos dékomposisi konsentrasi bumi jarang, pamisahan sareng ékstraksi.oksida tanah jarang, sanyawa, sareng logam bumi jarang tunggal, anu ngagunakeun prosés pamisahan kimiawi sapertos présipitasi, kristalisasi, réduksi-oksidasi, ékstraksi pangleyur, sareng bursa ion.Metodeu anu paling sering dianggo nyaéta ékstraksi pangleyur organik, anu mangrupikeun prosés universal pikeun pamisahan industri unsur-unsur bumi tunggal anu murni murni.Prosés hydrometallurgy rumit sarta purity produk tinggi.Metoda ieu boga rupa-rupa aplikasi dina ngahasilkeun produk rengse.
Prosés pyrometallurgical basajan tur mibanda produktivitas tinggi.bumi langkapyrometallurgy utamana ngawengku produksialloy taneuh jarangku métode réduksi silicothermic, produksi logam bumi jarang atawa alloy ku métode éléktrolisis uyah lebur, sarta produksialloy taneuh jarangku métode réduksi termal logam jsb.
Ciri umum pyrometallurgy nyaéta produksi dina kaayaan suhu luhur.
Proses produksi tanah jarang
·bumi langkakarbonat jeungtanah jarang kloridamangrupa dua produk primér utama dinabumi jarangindustri.Sacara umum, ayeuna aya dua prosés utama pikeun ngahasilkeun dua produk ieu.Hiji prosés nyaéta prosés roasting asam sulfat pekat, sarta prosés séjén disebut prosés soda kaustik, disingget salaku prosés soda kaustik.
·Salian ayana dina rupa-rupa mineral bumi jarang, bagian signifikan tinaunsur tanah jarangdi alam hirup babarengan jeung apatit jeung mineral batu fosfat.Total cadangan bijih fosfat dunya kira-kira 100 milyar ton, kalayan rata-ratabumi jarangeusi 0,5 ‰.Hal ieu diperkirakeun yén jumlah totalbumi jarangpakait jeung bijih fosfat di dunya téh 50 juta ton.Dina respon kana karakteristik lowbumi jarangeusi jeung status kajadian husus dina tambang, rupa prosés recovery geus diajarkeun duanana domestik jeung internasional, nu bisa dibagi kana métode baseuh jeung termal.Dina metode baseuh, aranjeunna tiasa dibagi kana metode asam nitrat, metode asam hidroklorat, sareng metode asam sulfat dumasar kana asam dékomposisi anu béda.Aya sababaraha cara pikeun nyageurkeun bumi jarang tina prosés kimia fosfor, anu sadayana raket patalina sareng metode ngolah bijih fosfat.Salila prosés produksi termal, nubumi jaranglaju recovery bisa ngahontal 60%.
Kalawan utilization kontinyu sumberdaya batu fosfat jeung shift ka arah ngembangkeun batu fosfat kualitas low, asam sulfat baseuh prosés asam fosfat prosés asam fosfat geus jadi métode mainstream dina industri kimia fosfat, sarta recovery tiunsur tanah jarangdina asam sulfat prosés baseuh asam fosfat geus jadi hotspot panalungtikan.Dina prosés produksi asam sulfat prosés baseuh asam fosfat, prosés ngadalikeun pengayaan taneuh jarang dina asam fosfat lajeng ngagunakeun ékstraksi pangleyur organik nimba earths jarang boga kaunggulan leuwih ti métode dimekarkeun mimiti.
Prosés ékstraksi taneuh jarang
Kaleyuran asam sulfat
Ceriumgrup (teu leyur dina uyah kompléks sulfat) -lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, sarta promethium;
Terbiumgrup (rada leyur dina uyah kompléks sulfat) -samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, jeungholmium;
Yttriumgrup (leyur dina uyah kompléks sulfat) -yttrium, erbium, tulium, ytterbium,lutetium, jeungskandium.
Separation ékstraksi
Caangbumi jarang(P204 ékstraksi kaasaman lemah) -lanthanum,cerium, praseodymium,neodymium, sarta promethium;
Tanah jarang tengah (ekstraksi kaasaman rendah P204)-samarium,europium,gadolinium,terbium,dysprosium;
Beuratbumi jarangelemen(ekstraksi kaasaman dina P204) -holmium,
Bubuka kana Prosés ékstraksi
Dina prosés misahkeununsur tanah jarang,kusabab sipat fisik sareng kimia anu sami pisan tina 17 unsur, ogé seueurna najis anu dibarengan kuunsur tanah jarang, prosés ékstraksi relatif rumit sarta ilahar dipaké.
Aya tilu rupa prosés ékstraksi: métode step-demi-step, bursa ion, jeung ékstraksi pangleyur.
Métode léngkah-léngkah
Métode pamisahan sareng purifikasi ngagunakeun bédana kalarutan sanyawa dina pangleyur disebut metode léngkah-léngkah.Tiyttrium(Y) kalutetium(Lu), separation tunggal antara sakabeh kajadian alamiunsur tanah jarang, kaasup radium kapanggih ku pasangan Curie,
Éta kabéh dipisahkeun ngagunakeun métode ieu.Prosedur operasi metoda ieu kawilang rumit, sarta separation tunggal sadaya elemen jarang bumi nyandak leuwih 100 taun, kalawan hiji separation sarta operasi diulang ngahontal 20000 kali.Pikeun pagawe kimia, karya maranéhanana
Kakuatan anu kawilang luhur sareng prosésna kawilang rumit.Ku alatan éta, ngagunakeun métode ieu teu bisa ngahasilkeun hiji bumi jarang dina jumlah badag.
bursa ion
Karya panalungtikan ngeunaan unsur bumi jarang geus hindered ku henteu mampuh pikeun ngahasilkeun tunggalunsur tanah jarangdina jumlah badag ngaliwatan métode step-by-step.Dina raraga nganalisisunsur tanah jarangdikandung dina produk fisi nuklir jeung miceun unsur jarang bumi ti uranium jeung thorium, kromatografi bursa ion (kromatografi bursa ion) ieu hasil diajar, nu ieu lajeng dipaké pikeun misahkeununsur tanah jarangs.Kauntungannana métode pertukaran ion nyaéta yén sababaraha elemen bisa dipisahkeun dina hiji operasi.Sarta eta oge bisa ménta produk-purity tinggi.Sanajan kitu, disadvantage teh nya eta teu bisa diolah terus, kalayan siklus operasi panjang sarta waragad luhur pikeun régenerasi résin jeung bursa.Ku alatan éta, ieu sakali metoda utama pikeun misahkeun jumlahna ageung earths jarang geus pensiunan ti métode separation mainstream jeung diganti ku métode ékstraksi pangleyur.Sanajan kitu, alatan ciri beredar kromatografi bursa ion dina meunangkeun purity tinggi produk jarang bumi tunggal, ayeuna, dina urutan pikeun ngahasilkeun produk tunggal purity ultra-luhur tur misahkeun sababaraha elemen heavy earth langka, éta ogé perlu ngagunakeun kromatografi bursa ion. pikeun misahkeun sareng ngahasilkeun produk bumi jarang.
ékstraksi pangleyur
Métode ngagunakeun pangleyur organik pikeun nimba jeung misahkeun zat sasari tina leyuran cai immiscible disebut ékstraksi cair-cair pangleyur organik, disingget salaku ékstraksi pangleyur.Ieu mangrupikeun prosés mindahkeun massa anu mindahkeun zat tina hiji fase cair ka anu sanés.Métode ékstraksi pangleyur geus dilarapkeun saméméhna dina pétrokimia, kimia organik, kimia farmasi, jeung kimia analitik.Nanging, dina opat puluh taun katukang, kusabab pamekaran élmu sareng téknologi énergi atom, ogé kabutuhan pikeun ngahasilkeun zat ultrapure sareng unsur langka, ékstraksi pangleyur parantos kamajuan hébat dina industri sapertos industri bahan bakar nuklir sareng metalurgi langka. .Cina geus ngahontal tingkat luhur panalungtikan dina téori ékstraksi, sintésis jeung aplikasi extractants anyar, sarta prosés ékstraksi pikeun separation unsur bumi jarang.Dibandingkeun jeung métode separation kayaning présipitasi gradasi, kristalisasi gradasi, sarta bursa ion, ékstraksi pangleyur boga runtuyan kaunggulan kayaning pangaruh separation alus, kapasitas produksi badag, genah pikeun produksi gancang sarta kontinyu, sarta gampang pikeun ngahontal kontrol otomatis.Ku alatan éta, geus laun jadi metodeu utama pikeun misahkeun jumlah badagbumi jarangs.
Purifikasi bumi jarang
Produksi bahan baku
Logam bumi jarangumumna dibagi kana campuran logam bumi jarang jeung tunggallogam taneuh jarang.Komposisi anu dicampurlogam taneuh jarangsarua jeung komposisi bumi jarang aslina dina bijih, sarta logam tunggal mangrupakeun logam dipisahkeun jeung refined ti unggal bumi jarang.Hese nguranganoksida tanah jarangs (iwal oksida tinasamarium,europium,, tulium,ytterbium) kana logam tunggal ngagunakeun métode metalurgi umum, alatan panas tinggi maranéhanana formasi jeung stabilitas tinggi.Ku alatan éta, bahan baku nu ilahar dipaké pikeun produksilogam taneuh jarangKiwari éta klorida jeung fluorida maranéhanana.
Éléktrolisis uyah lebur
Produksi masal campuranlogam taneuh jarangdi industri umumna ngagunakeun métode éléktrolisis uyah molten.Aya dua metode éléktrolisis: éléktrolisis klorida sareng éléktrolisis oksida.Métode persiapan tunggallogam taneuh jarangvariasina gumantung kana unsur.samarium,europium,,tulium,ytterbiumhenteu cocog pikeun persiapan éléktrolitik kusabab tekanan uapna anu luhur, sareng tibatan disiapkeun nganggo metode distilasi réduksi.elemen séjén bisa disiapkeun ku éléktrolisis atawa métode réduksi termal logam.
Éléktrolisis klorida mangrupikeun metode anu paling umum pikeun ngahasilkeun logam, khususna pikeun campuran logam bumi jarang.Prosésna basajan, ongkos-éféktif, sarta merlukeun investasi minimal.Tapi, kalemahan pangbadagna nyaéta sékrési gas klorin, anu ngotoran lingkungan.Éléktrolisis oksida henteu ngaluarkeun gas ngabahayakeun, tapi biayana rada luhur.Sacara umum, harga luhur tunggaltaneuh jarangsapertosneodymiumjeungpraseodymiumdihasilkeun ku éléktrolisis oksida.
Metodeu éléktrolisis réduksi vakum ngan ukur tiasa nyiapkeun kelas industri umumlogam taneuh jarang.Pikeun nyiapkeunlogam taneuh jarangkalawan pangotor lemah sareng purity tinggi, vakum métode réduksi termal umumna dipaké.Metoda ieu tiasa ngahasilkeun sadaya logam bumi jarang tunggal, tapisamarium,europium,,tulium,ytterbiumteu bisa dihasilkeun ngagunakeun métode ieu.Potensi rédoks tinasamarium,europium,,tulium,ytterbiumjeung kalsium ngan sawaréh nguranganbumi jarangfluorida.Sacara umum, persiapan logam ieu dumasar kana prinsip tekanan uap luhur logam ieu sareng tekanan uap rendahlogam lanthanums.Oksida tina opat ieutaneuh jaranganu dicampurkeun jeung fragmen tinalogam lanthanums sarta dikomprés kana blok, sarta ngurangan dina tungku vakum.Lantanleuwih aktip, barisamarium,europium,,tulium,ytterbiumdiréduksi jadi emas kulanthanumsarta dikumpulkeun dina kondensasi, sahingga gampang pikeun misahkeun tina slag.
waktos pos: Nov-07-2023