Seýrek Earther senagaty tehnologiýasy bilen tanyşlyk
·Seýrek ýer imetal element däl, 15 seýrek toprak elementi üçin köpçülikleýin termin weýtriumweskandium.Şonuň üçin 17 seýrek toprak elementi we olaryň dürli birleşmeleri 46% arassalygy bolan hloridlerden başlap, seýrek toprak oksidlerine çenli dürli ulanylýar.seýrek toprak metallaryarassalygy 99,9999% bilen.Baglanyşykly birleşmeleriň we garyndylaryň goşulmagy bilen, seýrek toprak önümleri bar.Şeýlelikde,seýrek ýertehnologiýa hem bu 17 elementiň tapawudyna esaslanýar.Şeýle-de bolsa, seýrek toprak elementlerini seriýa weýtriummineral aýratynlyklaryna esaslanýan toparlar, seýrek toprak minerallarynyň gazylyp alynmagy, eremegi we bölüniş prosesi hem birneme birleşdirilendir.Ilkinji magdan gazyp almakdan başlap, seýrek topraklary bölmek usullary, eritmek usullary, gazyp almak usullary we arassalaýyş amallary birin-birin giriziler.
Seýrek topraklary mineral gaýtadan işlemek
· Minerallary gaýtadan işlemek, magdany emele getirýän dürli minerallaryň arasyndaky fiziki we himiki aýratynlyklaryň tapawudyny ulanýan, magdandaky peýdaly minerallary baýlaşdyrmak, zyýanly hapalary aýyrmak we aýyrmak üçin dürli peýdaly usullary, amallary we enjamlary ulanýar. gangue minerallaryndan.
·seýrek ýerBütin dünýäde gazylyp alynýan magdanlar, mazmunyseýrek ýer oksidleribary-ýogy birnäçe göterim, käbirleri bolsa has pes.Eritmegiň önümçilik talaplaryny kanagatlandyrmak üçin,seýrek ýerminerallar seýrek toprak oksidleriniň mukdaryny köpeltmek we seýrek toprak metallurgiýasynyň talaplaryna laýyk gelýän seýrek toprak konsentratlaryny almak üçin eremezden ozal peýdalanyp, gangue minerallaryndan we beýleki peýdaly minerallardan bölünýär.Seýrek toprak magdanlaryndan peýdalanmak, köplenç flotasiýa usulyny kabul edýär, köplenç peýdalylyk akymyny emele getirmek üçin agyrlyk güýjüniň we magnit bölünişiniň köp kombinasiýasy bilen üsti ýetirilýär.
Theseýrek ýerIçki Mongoliýadaky Baýunebo känindäki ýatak, esasan, demir magdanyndaky seýrek toprak minerallaryndan ybarat bolan florokarbon seriý magdany we monazitden başga-da, demir dolomitiň karbonat gaýa görnüşli ýatagydyr.niobiumweseýrek ýerminerallary).
Çykarylan magdanda takmynan 30% demir we 5% töweregi seýrek toprak oksidi bar. Magdandaky uly magdany ezenden soň, otly bilen Baotou Demir we Polat Topary Kompaniýasynyň peýdaly zawodyna äkidilýär.Peýdany alýan zawodyň wezipesi artdyrmakdyrFe2O333% -den 55% -e çenli, ilki bilen konus top degirmeninde üwürmek we bahalandyrmak, soňra bolsa 62-65% Fe2O3 esasy demir konsentratyny saýlamak (demir oksidi) silindr magnit bölüjisini ulanmak.Guýruklar 45% -den gowrak bolan ikinji derejeli demir konsentratyny almak üçin flotasiýa we magnit bölünişigini dowam etdirýärFe2O3(demir oksidi).Seýrek ýer 10-15% derejesi bilen flotasiýa köpügi bilen baýlaşdyrylýar.Konsentrat 30% REO düzümi bolan gödek konsentrat öndürmek üçin titreýän tablisanyň kömegi bilen saýlanyp bilner.Peýdalylyk enjamlary bilen gaýtadan işlenenden soň, 60% -den gowrak REO düzümi bolan seýrek toprak konsentratyny alyp bolýar.
Seýrek toprak konsentratlarynyň dargamak usuly
·Seýrek ýerkonsentratlardaky elementler, adatça, eremeýän karbonatlar, ftoridler, fosfatlar, oksidler ýa-da silikatlar görnüşinde bar.Seýrek ýer elementleri dürli himiki üýtgemeler arkaly suwda ýa-da organiki däl kislotalarda erän birleşmelere öwrülmelidir, soňra dürli garyşyk öndürmek üçin dargamak, bölmek, arassalamak, konsentrasiýa ýa-da kalsinasiýa ýaly prosesleri başdan geçirmeli.seýrek ýerseýrek toprak elementlerini bölmek üçin önüm ýa-da çig mal hökmünde ulanylyp bilinýän garyşyk seýrek toprak hloridleri ýaly birleşmeler.Bu proses diýilýärseýrek ýerdeslapky bejergisi diýlip hem atlandyrylýan konsentrat bölünişi.
Çüýremegiň köp usuly barseýrek ýerumuman üç kategoriýa bölüp boljak konsentratlar: kislota usuly, aşgar usuly we hlorlaşma.Kislotanyň bölünmegi gidroklor turşusynyň bölünmegine, kükürt kislotasynyň bölünmegine we gidroflor kislotasynyň bölünmegine bölünip bilner.Alkali bölünişini natriý gidroksidiň bölünmegine, natriý gidroksidiň eremegine ýa-da gazlandyrylan gowurma usullaryna bölmek bolar.Degişli proses akymy, adatça konsentrat görnüşi, dereje aýratynlyklary, önüm meýilnamasy, seýrek bolmadyk ýer elementlerini dikeltmek we hemmetaraplaýyn peýdalanmak, zähmet arassaçylygy we daşky gurşawy goramak we ykdysady rasionalizm ýörelgelerine esaslanýar.
· 200-e golaý seýrek we dargadylan element minerallary tapylsa-da, seýrek bolandygy sebäpli senagat magdanlary bilen garaşsyz ýataklara baýlaşdyrylmady.Şu wagta çenli diňe seýrek garaşsyzGermaniýa, selen, weTelluriumgoýumlar tapyldy, ýöne goýumlaryň gerimi gaty uly däl.
Seýrek topraklaryň eremegi
· Iki usul barseýrek ýereritmek, gidrometallurgiýa we pirometallurgiýa.
· Seýrek toprak gidrometallurgiýasynyň we metal himiki metallurgiýanyň tutuş prosesi, esasan, seýrek toprak konsentratlarynyň dargamagy, bölünmegi we çykarylmagy ýaly ergin we çözüji bolup durýar.seýrek ýer oksidleri, birleşmeler we ýagyş, kristallaşma, okislenmegi azaltmak, erginleri çykarmak we ion çalşygy ýaly himiki bölüniş proseslerini ulanýan seýrek toprak metallary.Iň köp ulanylýan usul, ýokary arassa ýeke seýrek toprak elementlerini senagat taýdan bölmek üçin ähliumumy proses bolan organiki erginleri çykarmakdyr.Gidrometallurgiýa prosesi çylşyrymly we önümiň arassalygy ýokary.Bu usul taýýar önümleri öndürmekde köp sanly amaly ýerine ýetirýär.
Pirometallurgiýa prosesi ýönekeý we ýokary öndürijilige eýe.Seýrek ýerpirometallurgiýa esasan önümçiligi öz içine alýarseýrek ýer erginlerisilikotermiki azaltmak usuly bilen, eredilen duz elektroliz usuly bilen seýrek toprak metallaryny ýa-da erginlerini öndürmek we öndürmekseýrek ýer erginlerimetal ýylylygy azaltmak usuly we ş.m.
Pirometallurgiýanyň umumy häsiýeti, ýokary temperatura şertlerinde önümçilikdir.
Seýrek ýer öndürmek prosesi
·Seýrek ýerkarbonat weseýrek ýer hloridiiki esasy esasy önümdirseýrek ýersenagaty.Umuman aýdanyňda, häzirki wagtda bu iki önümi öndürmek üçin iki esasy proses bar.Bir proses konsentrirlenen kükürt kislotasyny gowurmak prosesi, beýlekisine kaustik soda prosesi diýilýär, gysgaldylan kaustik soda prosesi.
· Dürli seýrek toprak minerallarynda bolmakdan başga-da, ep-esli bölegiseýrek ýer elementleritebigatda apatit we fosfat gaýa minerallary bilen bilelikde ýaşaýar.Dünýä fosfat magdanynyň umumy ätiýaçlyklary ortaça 100 milliard tonnaseýrek ýermazmuny 0,5 ‰.Jemi mukdary hasaplanýarseýrek ýerdünýädäki fosfat magdany bilen baglanyşykly 50 million tonna.Pes aýratynlyklaryna jogap hökmündeseýrek ýermazmuny we magdanlarda ýüze çykmagyň aýratyn ýagdaýy, çygly we termiki usullara bölünip bilinjek içerde we halkara derejede dürli dikeldiş prosesleri öwrenildi.Çygly usullarda azot kislotasy usulyna, gidroklor kislotasy usulyna we dürli bölüniş kislotalaryna görä kükürt kislotasy usulyna bölünip bilner.Fosfor himiki proseslerinden seýrek topraklary dikeltmegiň dürli ýollary bar, bularyň hemmesi fosfat magdanyny gaýtadan işlemegiň usullary bilen ýakyndan baglanyşyklydyr.Malylylyk önümçilik prosesindeseýrek ýerdikeldiş tizligi 60% -e ýetip biler.
Fosfat gaýa serişdeleriniň yzygiderli ulanylmagy we pes hilli fosfat gaýasynyň ösüşine geçmegi bilen kükürt kislotasynyň çygly prosesi fosfor kislotasy prosesi fosfat himiýa pudagynyň esasy usulyna öwrüldi we dikeldildi.seýrek ýer elementlerikükürt kislotasynyň çygly prosesinde fosfor kislotasy gözleg merkezine öwrüldi.Kükürt kislotasynyň çygly prosesi fosfor kislotasynyň önümçilik prosesinde, seýrek topraklaryň fosfor kislotasynda baýlaşdyrylmagyna gözegçilik etmek, soňra seýrek topraklary çykarmak üçin organiki erginleri çykarmak irki ösen usullardan has artykmaçlyga eýe.
Seýrek ýer çykarmak prosesi
Kükürt kislotasynyň erginligi
Keriumtopar (sulfat çylşyrymly duzlarda eremeýär) -lantan, kerium, praseodymium, neodymiumwe promethium;
Terbiumtopar (sulfat çylşyrymly duzlarda azajyk ereýär) -samarium, opewropiýa, gadolinium, terbium, disprozium, weholmium;
Yttriumtopary (sulfat çylşyrymly duzlarda ereýär) -ýtrium, erbium, tuliý, ýtterbium,lutetium, weskandium.
Göçürmek
Lightagtylykseýrek ýer(P204 gowşak kislotany çykarmak) -lantan,kerium, praseodymium,neodymiumwe promethium;
Orta seýrek ýer (P204 pes kislotaly ekstraksiýa) -samarium,opewropiýa,gadolinium,terbium,disprozium;
Agyrseýrek ýerelementleri(P204-de kislotany çykarmak) -holmium,
Gazyp almak prosesi bilen tanyşlyk
Aýralykdaseýrek ýer elementleri,17 elementiň gaty meňzeş fiziki we himiki aýratynlyklary, şeýle hem içindäki hapalaryň köp bolmagy sebäpliseýrek ýer elementleri, çykarmak prosesi birneme çylşyrymly we köplenç ulanylýar.
Gazyp almak prosesiniň üç görnüşi bar: ädimme-ädim usul, ion çalşygy we çözüji gazyp almak.
Stepdimme-ädim usul
Erginlerdäki birleşmeleriň erginliginiň tapawudyny ulanyp, bölmek we arassalamak usulyna ädimme-ädim usul diýilýär.Kimdenýtrium(Y)lutetium(Lu), tebigy ýagdaýda ýüze çykýanlaryň arasynda ýekeje aýralykseýrek ýer elementlerişol sanda Kýuri jübüti tarapyndan açylan radiumy,
Olaryň hemmesi bu usul bilen bölünýärler.Bu usulyň işleýiş prosedurasy birneme çylşyrymly we seýrek toprak elementleriniň ýeke-täk bölünmegi 100 ýyldan gowrak wagt aldy, bir aýralyk we gaýtalanyp işlemek 20000 esse ýetdi.Himiýa işgärleri üçin olaryň işi
Kuwwaty birneme ýokary we proses birneme çylşyrymly.Şonuň üçin bu usuly ulanmak köp mukdarda seýrek toprak öndürip bilmez.
Ion alyş-çalyş
Seýrek toprak elementleri boýunça gözleg işleri ýekeje önüm öndürip bilmezligi sebäpli päsgelçilik döretdiseýrek ýer elementiädimme-ädim usullar arkaly köp mukdarda.Derňemek üçinseýrek ýer elementleriýadro bölünişik önümlerinde bar we seýrek toprak elementlerini urandan we toriýden aýyrýar, ion alyş-çalyş hromatografiýasy (ion alyş-çalyş hromatografiýasy) üstünlikli öwrenildi, soňra bölünmek üçin ulanyldyseýrek ýer elementis.Ion alyş-çalyş usulynyň artykmaçlygy, bir amalda birnäçe elementi bölüp bolýar.Şeýle hem ýokary arassa önümleri alyp biler.Şeýle-de bolsa, ýetmezçiligi, uzak işleme sikli we rezinleriň täzelenmegi we çalşylmagy üçin ýokary çykdajylar bilen üznüksiz işlenip bilinmezligidir.Şonuň üçin bu seýrek topraklary köp mukdarda bölmek üçin esasy usul, esasy bölüniş usulyndan pensiýa çykyp, ýerine çözüji çykarmak usuly bilen çalşyldy.Şeýle-de bolsa, häzirki wagtda aşa ýokary arassa ýeke önüm öndürmek we käbir seýrek ýer elementlerini aýyrmak üçin ýokary arassa ýeke-täk seýrek toprak önümlerini almakda ion alyş-çalyş hromatografiýasynyň ajaýyp aýratynlyklary sebäpli, ion çalşygy hromatografiýasyny hem ulanmak zerurdyr. seýrek toprak önümini bölmek we öndürmek.
Soliwent çykarmak
Çykarylan maddany üýtgedip bolmaýan suw ergininden çykarmak we aýyrmak üçin organiki erginleri ulanmagyň usuly, çözüji ekstrakt hökmünde gysgaldylan organiki erginli suwuk-suwuk ekstraksiýa diýilýär.Maddalary bir suwuk fazadan beýlekisine geçirýän köpçülikleýin geçiriş prosesi.Soliwent çykarmak usuly öň nebithimiýa, organiki himiýa, derman himiýasy we analitik himiýada ulanylypdy.Şeýle-de bolsa, soňky kyrk ýylda atom energiýasy ylmynyň we tehnologiýasynyň ösmegi, şeýle hem ultrapura maddalarynyň we seýrek elementleriň öndürilmeginiň zerurlygy sebäpli, erginleri çykarmak ýadro ýangyjy senagaty we seýrek metallurgiýa ýaly pudaklarda uly ösüş gazandy. .Hytaý gazyp almak teoriýasynda, täze ekstraktlaryň sintezinde we ulanylmagynda we seýrek toprak elementleriniň bölünmegi üçin gazyp almak prosesinde ýokary derejeli gözleglere ýetdi.Bahalandyrylan ýagyş, derejeli kristallaşma we ion çalşygy ýaly aýralyk usullary bilen deňeşdirilende, çözüji gazyp almak gowy bölüniş effekti, uly önümçilik kuwwaty, çalt we üznüksiz önümçilik üçin amatly we awtomatiki gözegçiligi gazanmak ýaly birnäçe artykmaçlyga eýe.Şonuň üçin kem-kemden köp mukdarda bölünmegiň esasy usulyna öwrüldiseýrek ýers.
Seýrek topragy arassalamak
Çig mal öndürmek
Seýrek ýer metallaryköplenç garyşyk seýrek toprak metallaryna we ýeke-täk bölünýärseýrek toprak metallary.Garyşyk düzümiseýrek toprak metallarymagdandaky seýrek toprak düzümine meňzeýär we ýekeje metal her seýrek toprakdan bölünen we arassalanan metaldyr.Azaltmak kynseýrek ýer oksidis (oksidlerden başga)samarium,opewropiýa,, tuliý,ýtterbium) emele gelişiniň ýokary ýylylygy we ýokary durnuklylygy sebäpli umumy metallurgiýa usullaryny ulanyp, bir metala.Şonuň üçin öndürmek üçin köplenç ulanylýan çig malseýrek toprak metallaryhäzirki wagtda olaryň hloridleri we ftoridleri bar.
Eredilen duz elektrolizi
Garyşyk köpçülikleýin önümçilikseýrek toprak metallarysenagatda eredilen duz elektroliz usuly ulanylýar.Elektroliziň iki usuly bar: hlorid elektrolizi we oksid elektrolizi.Singleeke-täk taýýarlyk usulyseýrek toprak metallaryelementine baglylykda üýtgeýär.samarium,opewropiýa,,tuliý,ýtterbiumýokary bug basyşy sebäpli elektrolitiki taýýarlyk üçin amatly däl, tersine azaltmak distillasiýa usuly bilen taýýarlanýar.Beýleki elementleri elektroliz ýa-da metal ýylylygy azaltmak usuly bilen taýýarlap bolýar.
Hlorid elektrolizi, esasanam garyşyk seýrek toprak metallary üçin metal öndürmek üçin iň ýaýran usuldyr.Bu proses ýönekeý, tygşytly we minimal maýa goýumlaryny talap edýär.Şeýle-de bolsa, iň uly kemçilik, daşky gurşawy hapalaýan hlor gazynyň çykmagydyr.Oksid elektrolizi zyýanly gazlary çykarmaýar, ýöne bahasy birneme ýokary.Umuman, ýokary bahaly ýekeseýrek topraklarýalyneodymiumwepraseodymiumoksid elektrolizi bilen öndürilýär.
Wakuumy azaltmak elektroliz usuly diňe umumy önümçilik derejesini taýýarlap bilerseýrek toprak metallary.Taýýarlamakseýrek toprak metallarypes hapalar we ýokary arassalyk bilen wakuum termiki azaltmak usuly köplenç ulanylýar.Bu usul seýrek toprak metallaryny öndürip biler, ýönesamarium,opewropiýa,,tuliý,ýtterbiumbu usuly ulanyp öndürip bolmaz.Redoks potensialysamarium,opewropiýa,,tuliý,ýtterbiumwe kalsiý diňe bölekleýin azalýarseýrek ýerftorid.Umuman, bu metallary taýýarlamak bu metallaryň ýokary bug basyşy we pes bug basyşy ýörelgelerine esaslanýar.lantan metals.Bu dört adamyň oksidleriseýrek topraklarbölekleri bilen garylýarlantan metals we bloklara gysylýar we wakuum peçinde azalýar.Lanthanumhas işjeňdirsamarium,opewropiýa,,tuliý,ýtterbiumbilen altyna çenli azalýarlantanwe şlakdan aýrylmagy aňsatlaşdyrýan kondensasiýa boýunça ýygnandy.
Iş wagty: Noýabr-07-2023