Johdanto harvinaisen maametaloteollisuuden tekniikkaan
·Harvinainen maa Iei ole metallinen elementti, vaan kollektiivinen termi 15 harvinaiselle maametallikerrokselle jayttriumjaskandium. Siksi 17 harvinaisella maametallimaalla ja niiden eri yhdisteillä on erilaisia käyttötarkoituksia, jotka vaihtelevat klorideista, joiden puhtaus on 46% yksittäisiin harvinaisten maametallioksideihin jaharvinaisten maametallien metallitpuhtaus 99,9999%. Liittyneiden yhdisteiden ja seoksien lisäämisen myötä on olemassa lukemattomia harvinaisia maametallit. Niin,harvinainen maametalliTeknologia on myös monipuolinen näiden 17 elementin erojen perusteella. Johtuen siitä, että harvinaiset maametallit voidaan jakaa ceriumiin jayttriumMineraaliominaisuuksiin perustuvat ryhmät, harvinaisten maametallimineraalien kaivos-, sulatus- ja erotusprosessit ovat myös suhteellisen yhtenäisiä. Alkuperäisestä malmin louhinnasta alkaen harvinaisten maametallien erotusmenetelmät, sulatusprosessit, uuttomenetelmät ja puhdistusprosessit otetaan käyttöön yksi kerrallaan.
Harvinaisten maametallien mineraalikäsittely
· Mineraalien prosessointi on mekaaninen prosessointi, jossa käytetään fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien eroja malmin muodostavien mineraalien välillä, hyödyntää erilaisia hyötymenetelmiä, prosesseja ja laitteita malmin hyödyllisten mineraalien rikastuttamiseksi, haitallisten epäpuhtauksien poistamiseksi ja erottamiseksi ne gangu -mineraaleista.
·harvinainen maametallimalmit louhittu maailmanlaajuisesti,harvinainen maametallioksidion vain muutama prosentti ja jotkut jopa alhaisemmat. Sulautumisen tuotantovaatimusten täyttämiseksi,harvinainen maametalliMineraalit erotetaan gangue -mineraaleista ja muista hyödyllisistä mineraaleista hyödyntämällä ennen sulattamista harvinaisten maametallioksidien sisällön lisäämiseksi ja harvinaisten maametallien tiivisteiden saamiseksi, jotka voivat täyttää harvinaisen maametallurgian vaatimukset. Harvinaisten maametallimalmien hyödyntäminen käyttää yleensä vaahdotusmenetelmää, jota täydennetään usein useilla painovoima- ja magneettisten erotusten yhdistelmillä hyödyntämisprosessin virtauksen muodostamiseksi.
Seharvinainen maametalliBaiyunebo -miinan talletuksessa sisätiloissa on karbonaatti -kalliotyyppinen kerrostettu rauta -dolomiitti, joka koostuu pääasiassa niistä rautamalmin harvinaisten maametallien mineraaleista (fluorihiiliveden cerium -malmin ja monaziitin lisäksi on myös useitaniobiumjaharvinainen maametallimineraalit).
Uutettu malmi sisältää noin 30% rautaa ja noin 5% harvinaisia maamateridejä. Murskauksen jälkeen kaivoksen suuren malmin murskaamisen jälkeen se kuljetetaan junalla Baotou -rauta- ja teräsryhmäyhtiön hyötylaitokselle. Hyödyntälaitoksen tehtävänä on lisätäFe2O333%: sta yli 55%: iin, ensin hionta ja luokittelu kartiomaisella pallomyllyllä ja sitten ensisijaisen rautakonsentraatin valitseminen 62-65% Fe2O3 (rautaoksidi) Käyttämällä lieriömäistä magneettista erotinta. Jäännökset jatkavat vaahdotusta ja magneettista erottelua toissijaisen rautakonsentraatin saamiseksi, joka sisältää yli 45%Fe2O3(rautaoksidi). Harvinainen maametalli on rikastettu vaahtovaahdolla, luokka 10-15%. Konsentraatti voidaan valita ravistamalla taulukkoa karkean konsentraatin tuottamiseksi, jonka REO -pitoisuus on 30%. Sen jälkeen kun se on kokenut edunsaajalaitteet, voidaan saada harvinainen maametallikeskeisyys, jonka REO -pitoisuus on yli 60%.
Harvinaisten maametallikengaattien hajoamismenetelmä
·Harvinainen maametalliKonsentit ovat yleensä liukenemattomien karbonaattien, fluoridien, fosfaattien, oksidien tai silikaattien muodossa. Harvinaisten maametallien elementit on muunnettava yhdisteiksi, jotka liukenevat veteen tai epäorgaanisiin hapoihin erilaisten kemiallisten muutosten avulla, ja sitten läpikäyvät prosessit, kuten liukenemisen, erottelun, puhdistuksen, konsentraation tai kalsinoinnin erilaisten sekoitetun tuottamiseksiharvinainen maametalliYhdisteet, kuten sekoitetut harvinaiset maametallikloridit, joita voidaan käyttää tuotteina tai raaka -aineina yhden harvinaisten maametallien elementtien erottamiseen. Tätä prosessia kutsutaanharvinainen maametalliKonsentraatin hajoaminen, joka tunnetaan myös nimellä esikäsittely.
· Hajottamiseen on monia menetelmiäharvinainen maametalliKonsentraatit, jotka voidaan yleensä jakaa kolmeen luokkaan: Acid -menetelmä, alkalimenetelmä ja kloorauksen hajoaminen. Happojen hajoaminen voidaan edelleen jakaa suolahapon hajoamiseen, rikkihapon hajoamiseen ja hydrofluorihapon hajoamiseen. Alkalin hajoaminen voidaan jakaa edelleen natriumhydroksidin hajoamiseen, natriumhydroksidisulaukseen tai soodan paahtomenetelmiin. Asianmukainen prosessivirta valitaan yleensä tiivistetyypin, luokkaominaisuuksien, tuotesuunnitelman periaatteiden, ei -harvinaisten maametallien elementtien palauttamisen ja kattavan hyödyntämisen perusteella, työhygienian ja ympäristönsuojelun hyöty sekä taloudellinen rationaalisuus.
· Vaikka lähes 200 harvinainen ja hajautettua elementtimineraaleja on löydetty, niitä ei ole rikastettu riippumattomiin talletuksiin, joilla on teollisuuskaivostoiminta niiden harvinaisuuden vuoksi. Toistaiseksi vain harvinainen riippumatongermanium, seleenijatelaTalletukset on löydetty, mutta talletusten mittakaava ei ole kovin suuri.
Harvinaisten maametallien sulatus
· On kaksi menetelmääharvinainen maametalliSulatus, hydrometallurgia ja pyrometallurgia.
· Koko harvinaisten maametallien hydrometallurgian ja metallikemiallisen metallurgian prosessi on enimmäkseen liuoksessa ja liuottimessa, kuten harvinaisen maametallikonsentraatin, erottaminen ja uuttoharvinainen maametallioksidi, yhdisteet ja yhden harvinaisen maametallien metallit, jotka käyttävät kemiallisia erotusprosesseja, kuten saostumista, kiteyttämistä, hapettumisen vähentämistä, liuotinuuttoa ja ioninvaihtoa. Yleisimmin käytetty menetelmä on orgaaninen liuottimen uutto, joka on yleinen prosessi korkean puhtaan yhden harvinaisten maametallien elementtien teollisuuden erottamiseksi. Hydrometallurgiaprosessi on monimutkainen ja tuotteen puhtaus on korkea. Tällä menetelmällä on laaja valikoima sovelluksia valmiiden tuotteiden tuottamisessa.
Pyrometallurginen prosessi on yksinkertainen ja sillä on korkea tuottavuus.Harvinainen maametalliPyrometallurgy sisältää pääasiassaHarvinainen maametallikellotSilikotermisellä pelkistysmenetelmällä, harvinaisten maametallien tai seosten tuotantona sulalla suolaelektrolyysimenetelmällä ja tuotannon tuotannollaHarvinainen maametallikellotMetallin lämpövähennysmenetelmällä jne.
Pyrometallurgian yleinen ominaisuus on tuotanto korkean lämpötilan olosuhteissa.
Harvinainen maametallikorvausprosessi
·Harvinainen maametallikarbonaatti jaharvinainen maametallikloridiovat kaksi päätuotettaharvinainen maametalliTeollisuus. Yleisesti ottaen näiden kahden tuotteen tuottamiseksi on tällä hetkellä kaksi pääprosessia. Yksi prosessi on konsentroitu rikkihapon paahtamisprosessi, ja toista prosessia kutsutaan kaustiseksi soodaprosessille, joka on lyhennetty kaustisena soodaprosessina.
· Sen lisäksi, että se on läsnä erilaisissa harvinaisten maametallimineraaleissa, merkittävä osaharvinaiset maametallitLuonnossa esiintyy samanaikaisesti apatiitti- ja fosfaattikivimineraalien kanssa. Maailman fosfaattimalmin kokonaisvarannot ovat noin 100 miljardia tonnia, keskimäärinharvinainen maametalliSisältö 0,5 ‰. Arvioidaan, että kokonaismääräharvinainen maametalliFosfaattimalmiin liittyvä maailmassa on 50 miljoonaa tonnia. Vastauksena matalan ominaisuuksilleharvinainen maametalliSisältöä ja erityistä esiintymistila kaivoksissa, erilaisia palautusprosesseja on tutkittu sekä kotimaassa että kansainvälisesti, mikä voidaan jakaa märiin ja lämpömenetelmiin. Märissä menetelmissä ne voidaan jakaa typpihappomenetelmään, suolahappomenetelmään ja rikkihappomenetelmään erilaisten hajoamahapojen mukaan. On olemassa monia tapoja palauttaa harvinaiset maametallit fosforin kemiallisista prosesseista, jotka kaikki liittyvät läheisesti fosfaattimalmin prosessointimenetelmiin. Lämpötuotantoprosessin aikanaharvinainen maametalliSalautumisaste voi saavuttaa 60%.
Fosfaattiresurssien jatkuvalla hyödyntämisellä ja siirtymisellä kohti heikkolaatuista fosfaattikiviä, rikkihapon märkäprosessin fosforihappoprosessista on tullut valtavirran menetelmä fosfaattikemian teollisuudessa ja niiden talteenottoharvinaiset maametallitRikkihapposta märkäprosessien fosforihappo on tullut tutkimuspisteeksi. Rikkihapon märän prosessin fosforihapon tuotantoprosessissa harvinaisten maametallien rikastumisen kontrolloimalla fosforihapossa ja sitten orgaanisen liuotinuution käyttäminen harvinaisten maapallon uuttamiseen on enemmän etuja kuin varhaisissa kehittyneissä menetelmissä.
Harvinainen maametallikorvausprosessi
Rikkihappojen liukoisuus
CeriumRyhmä (liukenematon sulfaattikompleksisuoloihin) -lanthanum, cerium, praseodyymi, neodymiumja prometium;
TerbiumiRyhmä (liukenee hieman sulfaattikompleksisuoloihin) -samarium, europium, gadoliini, terbiumi, dysprosiumjaholmium;
YttriumRyhmä (liukoinen sulfaattikompleksisuoloihin) -yttrium, erbium, thulium, ytterbium,lutetiumjaskandium.
Louhintaerottelu
Valaistusharvinainen maametalli(P204 heikko happamuuden uutto) -lanthanum-cerium, praseodyymi-neodymiumja prometium;
Keskimmäinen harvinainen maametalli (P204 Matala happamuusuutto)-samarium-europium-gadoliini-terbiumi-dysprosium;
Raskasharvinainen maametallielementit(Happamuusuutto P204: ssä) -holmium-
Johdatus poistoprosessiin
Erotusprosessissaharvinaiset maametallit,17 elementin erittäin samankaltaisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien sekä niihin liittyvien epäpuhtauksien runsauden vuoksiharvinaiset maametallit, uuttoprosessi on suhteellisen monimutkainen ja yleisesti käytetty.
Uuttamisprosesseja on kolme tyyppiä: vaiheittainen menetelmä, ioninvaihto ja liuottimen uutto.
Vaiheittainen menetelmä
Erotus- ja puhdistusmenetelmää käyttämällä yhdisteiden liukoisuuden eroa liuottimissa kutsutaan vaiheittaiseksi menetelmään. -Stayttrium(Y)lutetium(LU), yksi erottelu kaikkien luonnossa esiintyvien välilläharvinaiset maametallit, mukaan lukien Curie -parin löytämä radium,
Ne kaikki erotetaan tällä menetelmällä. Tämän menetelmän toimintamenettely on suhteellisen monimutkainen, ja kaikkien harvinaisten maametallien elementtien yksittäinen erotus kesti yli 100 vuotta, yhden erottelun ja toistuvan operaation saavuttaessa 20000 kertaa. Kemiallisille työntekijöille heidän työnsä
Vahvuus on suhteellisen korkea ja prosessi on suhteellisen monimutkainen. Siksi tämän menetelmän käyttäminen ei voi tuottaa yhtä harvinaista maametallia suurina määrinä.
Ioninvaihto
Harvinaisten maametallien elementtejä koskevaa tutkimustyötä on estänyt kyvyttömyys tuottaa yksiharvinainen maametallikerrosSuurina määrinä vaiheittaiset menetelmät. Analysoidaharvinaiset maametallitSisältää ydinfissiotuotteita ja poistaa harvinaiset maametallit uraanista ja toriumista, tutkittiin ioninvaihtokromatografiaa (ioninvaihtokromatografia), jota sitten käytettiin erottamiseenharvinainen maametallikerross. Ioninvaihtomenetelmän etuna on, että useita elementtejä voidaan erottaa yhdessä toiminnassa. Ja se voi myös saada suuria tuotteita. Haittana on kuitenkin, että sitä ei voida käsitellä jatkuvasti, pitkällä käyttöjaksolla ja hartsien uudistamisen ja vaihdon korkeilla kustannuksilla. Siksi tämä kerran tärkein menetelmä harvinaisten maametallien suurten määrien erottamiseksi on jätetty eläkkeelle valtavirran erotusmenetelmästä ja korvattu liuotinpoistomenetelmällä. Ioninvaihtokromatografian erinomaisten ominaisuuksien vuoksi korkean puhtaan yhden harvinaisen maametallutuotteen saamisessa, tällä hetkellä erittäin korkean puhtauden yksittäisen tuotteen tuottamiseksi ja eräiden harvinaisten maapallon elementtien erottamiseksi on myös tarpeen käyttää ioninvaihtokromatografiaa harvinaisen maa-tuotteen erottamiseksi ja tuottamiseksi.
Liuotinpoisto
Menetelmää orgaanisten liuottimien käyttämiseksi uutetun aineen uuttamiseen ja erottamiseen sekoittumattomasta vesiliuoksesta kutsutaan orgaanisen liuottimen nesteenuuttoksi, joka on lyhennetty liuotinuuttona. Se on massansiirtoprosessi, joka siirtää aineita nestefaasista toiseen. Liuotinuuttomenetelmää on sovellettu aikaisemmin petrokemian, orgaanisen kemian, farmaseuttisen kemian ja analyyttisen kemian yhteydessä. Viimeisen 40 vuoden aikana atomienergiatieteen ja tekniikan kehityksen sekä ultrafureiden aineiden ja harvinaisten elementtien tuottamisen tarpeen vuoksi liuotinten louhinta on kuitenkin edistynyt teollisuudenaloilla, kuten ydinpolttoaineteollisuudessa ja harvinaisessa metallurgiassa. Kiina on saavuttanut korkean tutkimuksen uuttoteoriassa, uusien uutteiden synteesissä ja soveltamisessa sekä harvinaisten maametallien elementtien erottamisen uuttoprosessin. Verrattuna erotusmenetelmiin, kuten luokiteltuun saostumiseen, luokiteltuun kiteytymiseen ja ioninvaihtoon, liuotinuuttolla on sarja etuja, kuten hyvä erotusvaikutus, suuri tuotantokapasiteetti, mukavuus nopeaan ja jatkuvaan tuotantoon ja helppo saavuttaa automaattinen hallinta. Siksi siitä on vähitellen tullut päämenetelmä suurten määrien erottamiseksiharvinainen maametallis.
Harvinainen maapallon puhdistus
Tuotantorakaatiot
Harvinaisten maametallien metallitjaetaan yleensä sekoitettuihin harvinaisten maametalleihin ja yksittäisiinharvinaisten maametallien metallit. Sekoitetun koostumusharvinaisten maametallien metalliton samanlainen kuin malmin alkuperäinen harvinainen maapallon koostumus, ja yksi metalli on metalli, joka on erotettu ja puhdistettu jokaisesta harvinaisesta maasta. Sitä on vaikea vähentääharvinainen maametallioksidis (lukuun ottamattasamarium-europium,, thulium-ytterbium) yhdeksi metalliksi käyttämällä yleisiä metallurgisia menetelmiä johtuen niiden korkeasta muodostumislämmöstä ja korkeasta stabiilisuudesta. Siksi yleisesti käytetyt raaka -aineetharvinaisten maametallien metallitNykyään ovat heidän kloridit ja fluoridit.
Sulan suolaelektrolyysi
Sekoitettujen massatuotantoharvinaisten maametallien metallitTeollisuudessa käytetään yleensä sulaa suolaelektrolyysimenetelmää. Elektrolyysimenetelmiä on kaksi: kloridielektrolyysi ja oksidielektrolyysi. Yhden valmistusmenetelmäharvinaisten maametallien metallitvaihtelee elementin mukaan.samarium-europium,,thulium-ytterbiumeivät ole sopivia elektrolyyttiseen valmistukseen niiden korkean höyrynpaineesta johtuen, vaan valmistetaan sen sijaan pelkistystislausmenetelmällä. Muut elementit voidaan valmistaa elektrolyysillä tai metallin lämpövähennysmenetelmällä.
Kloridielektrolyysi on yleisin menetelmä metallien tuottamiseksi, etenkin sekoitetuille harvinaisten maametallien suhteen. Prosessi on yksinkertainen, kustannustehokas ja vaatii minimaalisia sijoituksia. Suurin haitta on kuitenkin kloorikaasun vapautuminen, joka saastuttaa ympäristöä. Oksidielektrolyysi ei vapauta haitallisia kaasuja, mutta kustannukset ovat hiukan korkeammat. Yleensä korkea hinnoiteltu yksiharvinaiset maametallitkutenneodymiumjapraseodyymituotetaan käyttämällä oksidielektrolyysiä.
Tyhjiövähennyselektrolyysimenetelmä voi valmistaa vain yleisen teollisuusluokanharvinaisten maametallien metallit. Valmistautuaharvinaisten maametallien metallitPienellä epäpuhtauksilla ja korkealla puhtaudella käytetään yleensä tyhjiölämpövähennysmenetelmää. Tämä menetelmä voi tuottaa kaikki yhden harvinaisen maametallien metallit, muttasamarium-europium,,thulium-ytterbiumEi voida tuottaa tätä menetelmää käyttämällä. Redox -potentiaalisamarium-europium,,thulium-ytterbiumja kalsium vähentää vain osittainharvinainen maametalliFluori. Yleensä näiden metallien valmistelu perustuu näiden metallien korkean höyrynpaineiden ja matalan höyrynpaineiden periaatteisiinlanthanummetallis. Näiden neljän oksiditharvinaiset maametallitsekoitetaan fragmentteihinlanthanummetalliS ja pakattu lohkoiksi ja pelkistetty tyhjiöuunissa.Lanthanumon aktiivisempi, kunsamarium-europium,,thulium-ytterbiumvähenee kultaanlanthanumja kerätty kondensaatiosta, mikä on helppo erottua kuonasta.
Viestin aika: Nov-07-2023