Ynlieding ta de technology fan 'e seldsume ierde-yndustry
·Seldsame ierde iis gjin metallysk elemint, mar in kollektive term foar 15 seldsume ierde-eleminten enyttriumenskandiumDêrom hawwe de 17 seldsume ierde-eleminten en harren ferskate ferbiningen ferskate gebrûken, fariearjend fan chloriden mei in suverens fan 46% oant ienkele seldsume ierde-oksiden enseldsume ierdmetalenmei in suverens fan 99.9999%. Mei de tafoeging fan besibbe ferbiningen en mingsels binne d'r ûntelbere seldsume ierdeprodukten. Dat,seldsume ierdetechnology is ek ferskaat basearre op 'e ferskillen fan dizze 17 eleminten. Lykwols, fanwegen it feit dat seldsume ierde-eleminten kinne wurde ferdield yn cerium enyttriumgroepen basearre op minerale skaaimerken, binne de winnings-, smelt- en skiedingsprosessen fan seldsume ierdemineralen ek relatyf ferienige. Begjinnende mei de earste ertswinning sille de skiedingsmetoaden, smeltprosessen, ekstraksjemetoaden en suveringsprosessen fan seldsume ierden ien foar ien yntrodusearre wurde.
Minerale ferwurking fan seldsume ierden
·Mineraalferwurking is in meganysk ferwurkingsproses dat gebrûk makket fan 'e ferskillen yn fysike en gemyske eigenskippen tusken ferskate mineralen dy't it erts foarmje, ferskate ferwurkingsmetoaden, prosessen en apparatuer brûkt om nuttige mineralen yn it erts te ferriken, skealike ûnreinheden te ferwiderjen en se te skieden fan gangstienmineralen.
·Yn 'eseldsume ierdeertsen dy't wrâldwiid wûn wurde, de ynhâld fanseldsume ierde oksidenis mar in pear persint, en guon sels leger. Om te foldwaan oan de produksjeeasken fan it smelten,seldsume ierdeMineralen wurde skieden fan gangstienmineralen en oare nuttige mineralen troch ferbettering foar it smelten, om it gehalte oan seldsume ierdeoxiden te ferheegjen en seldsume ierdekonsentraten te krijen dy't foldogge oan 'e easken fan seldsume ierdemetallurgy. De ferbettering fan seldsume ierdertsen brûkt oer it algemien de flotaasjemetoade, faak oanfolle mei meardere kombinaasjes fan swiertekrêft en magnetyske skieding om in ferbetteringsprosesstream te foarmjen.
Deseldsume ierdeôfsetting yn 'e Baiyunebo-myn yn Binnen-Mongoalje is in karbonaatrotsôfsetting fan izerdolomyt, benammen gearstald út begeliedende seldsume ierdemineralen yn izererts (neist fluorkoalstof-ceriumerts en monazyt binne d'r ek ferskateniobiumenseldsume ierdemineralen).
It wûne erts befettet sawat 30% izer en sawat 5% seldsume ierde-oksiden. Nei it ferpletterjen fan it grutte erts yn 'e myn, wurdt it mei de trein ferfierd nei de ferwurkingsynstallaasje fan Baotou Iron and Steel Group Company. De taak fan 'e ferwurkingsynstallaasje is om te fergrutsjenFe2O3fan 33% oant mear as 55%, earst slypjen en sortearjen op in konyske kûgelmûne, en dan in primêr izerkonsintraat fan 62-65% Fe2O3 selektearje (izerokside) mei in silindryske magnetyske skieder. De tailings ûndergeane fierder flotaasje en magnetyske skieding om in sekundêr izerkonsintraat te krijen dat mear as 45% befettet.Fe2O3(izerokside). Seldsume ierde wurdt ferrike mei flotaasjeskuim, mei in kwaliteit fan 10-15%. It konsintraat kin selektearre wurde mei in skodtafel om in grof konsintraat te produsearjen mei in REO-ynhâld fan 30%. Nei't it opnij ferwurke is troch benefisjearringsapparatuer, kin in seldsume ierdekonsintraat mei in REO-ynhâld fan mear as 60% krigen wurde.
Untledingsmetoade fan seldsume ierdekonsintraat
·Seldsame ierdeEleminten yn konsentraten besteane oer it algemien yn 'e foarm fan ûnoplosbere karbonaten, fluoriden, fosfaten, oksiden of silikaten. Seldsume ierde-eleminten moatte troch ferskate gemyske feroarings omset wurde yn ferbiningen dy't oplosber binne yn wetter of anorganyske soeren, en dan prosessen ûndergean lykas oplossing, skieding, suvering, konsintraasje of kalsinaasje om ferskate mingde stoffen te produsearjen.seldsume ierdeferbiningen lykas mingde seldsume ierdechloriden, dy't brûkt wurde kinne as produkten of grûnstoffen foar it skieden fan yndividuele seldsume ierde-eleminten. Dit proses wurdt neamdseldsume ierdekonsintraatûntbining, ek wol bekend as foarbehanneling.
· Der binne in soad metoaden foar it ûntbinen fanseldsume ierdekonsentraten, dy't oer it algemien yn trije kategoryen ferdield wurde kinne: soere metoade, alkalimetoade en chlorinaasje-ûntbining. Soere ûntbining kin fierder ferdield wurde yn sâltsoer-ûntbining, swevelsoer-ûntbining en wetterstoffluorsoer-ûntbining. Alkali-ûntbining kin fierder ferdield wurde yn natriumhydrokside-ûntbining, natriumhydrokside-smelting of soda-roastmetoaden. De passende prosesstream wurdt oer it algemien selektearre op basis fan 'e prinsipes fan konsentraattype, kwaliteitskarakteristiken, produktplan, gemak foar it weromwinnen en wiidweidich gebrûk fan net-seldsume ierde-eleminten, foardiel foar arbeidshygiëne en miljeubeskerming, en ekonomyske rasjonaliteit.
·Hoewol hast 200 seldsume en fersprate elemintmineralen ûntdutsen binne, binne se net ferrike ta ûnôfhinklike ôfsettings mei yndustriële mynbou fanwegen har seldsumheid. Oant no ta binne allinich seldsume ûnôfhinklikegermanium, selenium, entelluriumDer binne wol ôfsettings ûntdutsen, mar de omfang fan 'e ôfsettings is net hiel grut.
Smelten fan seldsume ierden
· Der binne twa metoaden foarseldsume ierdesmelten, hydrometallurgy en pyrometallurgy.
· It hiele proses fan seldsume ierde hydrometallurgy en metaalgemyske metallurgy is meast yn oplossing en oplosmiddel, lykas de ûntbining fan seldsume ierdekonsintraat, skieding en ekstraksje fanseldsume ierde oksiden, ferbiningen en ienkele seldsume ierdemetalen, dy't gemyske skiedingsprosessen brûke lykas delslach, kristallisaasje, oksidaasje-reduksje, oplosmiddelekstraksje en ioenútwikseling. De meast brûkte metoade is organyske oplosmiddelekstraksje, in universeel proses foar yndustriële skieding fan ienkele seldsume ierde-eleminten mei hege suverens. It hydrometallurgyproses is kompleks en de produktsuverens is heech. Dizze metoade hat in breed skala oan tapassingen by it produsearjen fan ôfmakke produkten.
It pyrometallurgyske proses is ienfâldich en hat hege produktiviteit.Seldsame ierdepyrometallurgy omfettet benammen de produksje fanseldsume ierdelegeringentroch silikotermyske reduksjemetoade, de produksje fan seldsume ierdmetalen of legeringen troch smelte sâltelektrolysemetoade, en de produksje fanseldsume ierdelegeringentroch metaal termyske reduksjemetoade ensfh.
It mienskiplike skaaimerk fan pyrometallurgy is produksje ûnder hege temperatueromstannichheden.
Produksjeproses fan seldsume ierde
·Seldsame ierdekarbonaat enseldsume ierde chloridebinne de twa wichtichste primêre produkten yn 'eseldsume ierdeyndustry. Yn 't algemien binne der op it stuit twa haadprosessen foar it produsearjen fan dizze twa produkten. Ien proses is it roastproses mei konsintrearre swevelsoer, en it oare proses wurdt it caustyske sodaproses neamd, ôfkoarte as it caustyske sodaproses.
·Neist it feit dat it oanwêzich is yn ferskate seldsume ierdemineralen, is in wichtich diel fanseldsume ierde-elemintenyn 'e natuer besteane se tegearre mei apatiet- en fosfaatrotsmineralen. De totale reserves fan wrâldwide fosfaaterts binne sawat 100 miljard ton, mei in gemiddeldeseldsume ierdeynhâld fan 0,5 ‰. Der wurdt rûsd dat de totale hoemannichte fanseldsume ierdeferbûn mei fosfaaterts yn 'e wrâld is 50 miljoen ton. Yn reaksje op 'e skaaimerken fan legeseldsume ierdeynhâld en spesjale foarkomststatus yn minen, ferskate herstelprosessen binne sawol ynlânsk as ynternasjonaal bestudearre, dy't kinne wurde ferdield yn wiete en termyske metoaden. By wiete metoaden kinne se wurde ferdield yn salpetersoermetoade, sâltsoermetoade en swevelsoermetoade neffens de ferskate ûntbiningssoeren. D'r binne ferskate manieren om seldsume ierden te winnen út fosforgemyske prosessen, dy't allegear nau besibbe binne oan 'e ferwurkingsmetoaden fan fosfaaterts. Tidens it termyske produksjeproses, deseldsume ierdeherstelpersintaazje kin 60% berikke.
Mei it trochgeande gebrûk fan fosfaatrotsboarnen en de ferskowing nei de ûntwikkeling fan fosfaatrots fan lege kwaliteit, is it wiete swevelsoerproses mei fosforsoer de mainstreammetoade wurden yn 'e fosfaatgemyske yndustry, en it herstel fanseldsume ierde-elemintenyn swevelsoer is fosforsoer in ûndersykshotspot wurden. Yn it produksjeproses fan swevelsoer yn it wiete proses fosforsoer hat it proses fan it kontrolearjen fan 'e ferriking fan seldsume ierden yn fosforsoer en it brûken fan organyske oplosmiddelekstraksje om seldsume ierden te ekstrahearjen mear foardielen as ier ûntwikkele metoaden.
Proses fan ekstraksje fan seldsume ierde
Oplosberens fan swevelsoer
Ceriumgroep (ûnoplosber yn sulfaatkompleks sâlt) –lantaan, serium, praseodymium, neodymium, en promethium;
Terbiumgroep (licht oplosber yn sulfaatkompleks sâlt) -samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, enholmium;
Yttriumgroep (oplosber yn sulfaatkompleks sâlt) –yttrium, erbium, tulium, ytterbium,lutetium, enskandium.
Ekstraksjeskieding
Ljochtseldsume ierde(P204 ekstraksje mei swakke soerheid) –lantaan,serium, praseodymium,neodymium, en promethium;
Middel seldsume ierde (P204 ekstraksje mei lege soerheid) -samarium,europium,gadolinium,terbium,dysprosium;
Swierseldsume ierdeeleminten(soerwinning yn P204) -holmium,
Ynlieding ta it ekstraksjeproses
Yn it proses fan skiedingseldsume ierde-eleminten,fanwegen de ekstreem ferlykbere fysike en gemyske eigenskippen fan 17 eleminten, lykas de oerfloed oan begeliedende ûnreinheden ynseldsume ierde-eleminten, it ekstraksjeproses is relatyf kompleks en wurdt faak brûkt.
Der binne trije soarten ekstraksjeprosessen: stap-foar-stapmetoade, ionenútwikseling en oplosmiddelekstraksje.
Stap-foar-stap metoade
De metoade fan skieding en suvering mei it ferskil yn oplosberens fan ferbiningen yn oplosmiddels wurdt de stap-foar-stap metoade neamd.yttrium(Y) oantlutetium(Lu), in inkele skieding tusken alle natuerlik foarkommendeseldsume ierde-eleminten, ynklusyf radium ûntdutsen troch it pear Curie,
Se wurde allegear skieden mei dizze metoade. De wurkwize fan dizze metoade is relatyf kompleks, en de ienige skieding fan alle seldsume ierde-eleminten duorre mear as 100 jier, mei ien skieding en werhelle operaasje dy't 20000 kear berikte. Foar gemyske arbeiders, har wurk
De sterkte is relatyf heech en it proses is relatyf kompleks. Dêrom kin mei dizze metoade gjin inkele seldsume ierde yn grutte hoemannichten produsearre wurde.
Ionenútwikseling
It ûndersykswurk nei seldsume ierde-eleminten is hindere troch it ûnfermogen om ien inkele te produsearjenseldsume ierde-elemintyn grutte hoemannichten troch stap-foar-stap metoaden. Om deseldsume ierde-elemintenbefette yn kearnspjaltingsprodukten en ferwiderje de seldsume ierde-eleminten út uranium en thorium, waard ionútwikselingschromatografy (ionútwikselingschromatografy) mei súkses bestudearre, dy't doe brûkt waard foar de skieding fanseldsume ierde-elemints. It foardiel fan 'e ionútwikselingsmetoade is dat meardere eleminten yn ien operaasje skieden wurde kinne. En it kin ek produkten mei hege suverens krije. It neidiel is lykwols dat it net kontinu ferwurke wurde kin, mei in lange wurksyklus en hege kosten foar harsregeneraasje en útwikseling. Dêrom is dizze eartiids de wichtichste metoade foar it skieden fan grutte hoemannichten seldsume ierden út 'e mainstream-skiedingsmetoade helle en ferfongen troch de oplosmiddelekstraksjemetoade. Fanwegen de treflike skaaimerken fan ionútwikselingschromatografy by it krijen fan ienkele seldsume ierdeprodukten mei hege suverens, is it op it stuit, om ienkele produkten mei ultra-hege suverens te produsearjen en guon swiere seldsume ierde-eleminten te skieden, ek nedich om ionútwikselingschromatografy te brûken om te skieden en in seldsum ierdeprodukt te produsearjen.
Oplosmiddelekstraksje
De metoade fan it brûken fan organyske oplosmiddels om de ekstrahearre stof te ekstrahearjen en te skieden fan in net-mingbere wetterige oplossing wurdt organyske oplosmiddel floeistof-floeistof ekstraksje neamd, ôfkoarte as oplosmiddel ekstraksje. It is in massa-oerdrachtproses dat stoffen fan de iene floeibere faze nei de oare oerdraacht. De oplosmiddel ekstraksjemetoade is earder tapast yn petrochemyske, organyske skiekunde, farmaseutyske skiekunde en analytyske skiekunde. Yn 'e ôfrûne fjirtich jier hat lykwols, troch de ûntwikkeling fan atoomenerzjywittenskip en technology, lykas de needsaak foar de produksje fan ultrapure stoffen en seldsume eleminten, oplosmiddel ekstraksje grutte foarútgong makke yn yndustryen lykas de kearnbrânstofyndustry en seldsume metallurgy. Sina hat in heech nivo fan ûndersyk berikt yn ekstraksjeteory, de synteze en tapassing fan nije ekstraksjemiddels, en it ekstraksjeproses foar skieding fan seldsume ierde-eleminten. Yn ferliking mei skiedingsmetoaden lykas gradearre delslach, gradearre kristallisaasje en ionútwikseling hat oplosmiddel ekstraksje in searje foardielen lykas in goed skiedingseffekt, grutte produksjekapasiteit, gemak foar rappe en trochgeande produksje, en maklik te berikken automatyske kontrôle. Dêrom is it stadichoan de wichtichste metoade wurden foar it skieden fan grutte hoemannichten ...seldsume ierdes.
Seldsame ierde suvering
Produksje grûnstoffen
Seldsume ierdmetalenwurde oer it algemien ferdield yn mingde seldsume ierdemetalen en ienkeldeseldsume ierdmetalenDe gearstalling fan mingdeseldsume ierdmetalenis fergelykber mei de orizjinele seldsume ierde-komposysje yn it erts, en in inkele metaal is in metaal dat skieden en raffinearre is fan elke seldsume ierde. It is lestich om te ferminderjenseldsume ierde oksides (útsein oksiden fansamarium,europium,, tulium,ytterbium) ta ien metaal mei algemiene metallurgyske metoaden, fanwegen har hege foarmingswaarmte en hege stabiliteit. Dêrom binne de gewoan brûkte grûnstoffen foar de produksje fanseldsume ierdmetalentsjintwurdich binne har chloriden en fluoriden.
Elektrolyse fan smelte sâlt
De massaproduksje fan mingdeseldsume ierdmetalenyn 'e yndustry wurdt oer it algemien de metoade foar elektrolyse fan smelte sâlt brûkt. Der binne twa metoaden fan elektrolyse: chloride-elektrolyse en okside-elektrolyse. De tariedingsmetoade fan in inkeleseldsume ierdmetalenferskilt ôfhinklik fan it elemint.samarium,europium,,tulium,ytterbiumbinne net geskikt foar elektrolytyske tarieding fanwegen har hege dampdruk, en wurde ynstee taret mei de reduksjedestillaasjemetoade. Oare eleminten kinne taret wurde troch elektrolyse of metaaltermyske reduksjemetoade.
Kloride-elektrolyse is de meast foarkommende metoade foar it produsearjen fan metalen, foaral foar mingde seldsume ierdmetalen. It proses is ienfâldich, kosteneffektyf en fereasket minimale ynvestearring. It grutste neidiel is lykwols de frijlitting fan chloorgas, dat it miljeu fersmoarget. Oksyde-elektrolyse lit gjin skealike gassen frij, mar de kosten binne wat heger. Yn 't algemien binne djoere ienmalige ...seldsume ierdenlykasneodymiumenpraseodymiumwurde produsearre mei okside-elektrolyse.
De metoade foar fakuümreduksje-elektrolyse kin allinich algemiene yndustriële kwaliteit tariedeseldsume ierdmetalenOm ta te riedenseldsume ierdmetalenmei lege ûnreinheden en hege suverens wurdt oer it algemien de fakuümtermyske reduksjemetoade brûkt. Dizze metoade kin alle seldsume ierdmetalen produsearje, marsamarium,europium,,tulium,ytterbiumkin net produsearre wurde mei dizze metoade. De redokspotinsjeel fansamarium,europium,,tulium,ytterbiumen kalsium ferminderet mar foar in partseldsume ierdefluoride. Yn 't algemien is de tarieding fan dizze metalen basearre op 'e prinsipes fan hege dampdruk fan dizze metalen en lege dampdruk fanlanthaanmetaals. De oksiden fan dizze fjouwerseldsume ierdenbinne mingd mei fragminten fanlanthaanmetaals en komprimearre yn blokken, en redusearre yn in fakuümoven.Lanthaanis aktyfer, wylstsamarium,europium,,tulium,ytterbiumwurde redusearre ta goud trochlantaanen sammele op kondensaasje, wêrtroch it maklik te skieden is fan slak.
Pleatsingstiid: 7 novimber 2023