Pêşgotinek li ser Teknolojiya Pîşesaziya Erdê ya Kêm
·Erdê kêm ine elementek metalî ye, lê peyvek giştî ye ji bo 15 elementên erdên nadir ûîtrîyûmûskandiyûmJi ber vê yekê, 17 elementên erdên nadir û pêkhateyên wan ên cûrbecûr karanînên cûrbecûr hene, ji klorîdên bi paqijiya 46% bigire heya oksîdên erdên nadir ên yekane ûmetalên erdên kêmbi paqijiya %99.9999 bi lêzêdekirina pêkhate û tevliheviyên têkildar, bêhejmar berhemên erdên nadir hene. Ji ber vê yekê,erdên nadirteknoloji jî li gorî cûdahiyên van 17 elementan cihêreng e. Lêbelê, ji ber ku elementên erdên kêm dikarin werin dabeş kirin seryûm ûîtrîyûmLi gorî taybetmendiyên madenan, pêvajoyên madenê, helandin û veqetandina mîneralên erdên nadir jî bi nisbetî yekgirtî ne. Ji madenê destpêkê dest pê dike, rêbazên veqetandin, pêvajoyên helandin, rêbazên derxistin û pêvajoyên paqijkirina erdên nadir dê yek bi yek werin nasandin.
Pêvajoya mîneralên erdên kêm
· Pêkanîna madenan pêvajoyeke mekanîkî ya pêkanînê ye ku cudahîyên di taybetmendiyên fîzîkî û kîmyewî yên di navbera cûrbecûr mîneralên ku maden pêk tînin de bikar tîne, rêbaz, pêvajo û alavên cûda yên başkirinê bikar tîne da ku mîneralên bikêrhatî yên di maden de dewlemend bike, qirêjiyên zirardar rake û wan ji mîneralên gangue veqetîne.
·Dierdên nadirmadeyên ku li çaraliyê cîhanê têne derxistin, naverokaoksîdên erdên kêmtenê çend ji sedî ye, û hin jî kêmtir in. Ji bo ku pêdiviyên hilberînê yên helandinê werin bicîhanîn,erdên nadirMîneral, berî helandinê, bi rêya başkirinê ji mîneralên gangue û mîneralên din ên kêrhatî têne veqetandin, da ku rêjeya oksîdên erdên kêm zêde bibe û konsantreyên erdên kêm werin bidestxistin ku dikarin hewcedariyên metalurjiya erdên kêm bicîh bînin. Başkirina kanên erdên kêm bi gelemperî rêbaza flotasyonê dipejirîne, ku pir caran bi gelek kombînasyonên kişandina gravîtasyon û veqetandina magnetîkî ve tê temam kirin da ku herikîna pêvajoya başkirinê çêbibe.
Ewerdên nadirDepoya li Kana Baiyunebo li Mongolyaya Hundir depoyek kevirê karbonatê ya dolomîta hesin e, ku bi giranî ji mîneralên erdên kêm ên pê re di madena hesin de pêk tê (ji bilî madena ceryumê ya fluorokarbon û monazîtê, çend heb jî hene)nîyobyûmûerdên nadirmîneral).
Madenê ku tê derxistin nêzîkî %30 hesin û nêzîkî %5 oksîdên erdên nadir dihewîne. Piştî ku madenê mezin di madenê de tê perçiqandin, bi trênê bo tesîsa başkirinê ya Baotou Iron and Pola Group Company tê veguhastin. Erka tesîsa başkirinê ew e ku zêde bike.Fe2O3ji %33 heta ji %55 zêdetir, pêşî li ser aşê gogê yê konîkî tê hûrkirin û rêzkirin, û dû re konsantreyek hesinê ya sereke ya %62-65 Fe2O3 tê hilbijartin (oksîda hesin) bi karanîna veqetandineke magnetîkî ya silindirî. Bermayiyên dûvikê berdewam dikin bi flotasyon û veqetandina magnetîkî da ku konsantreyek hesinê ya duyemîn ku ji %45 zêdetir dihewîne were bidestxistin.Fe2O3(oksîda hesin). Erdê nadir bi kefek flotasyonê dewlemend dibe, bi rêjeya 10-15%. Konsantre dikare bi karanîna maseyek hejandinê were hilbijartin da ku konsantreyek qalind bi naveroka REO ya 30% were hilberandin. Piştî ku ji hêla alavên başkirinê ve ji nû ve were hilberandin, konsantreyek erdê nadir bi naveroka REO ya ji 60% zêdetir dikare were bidestxistin.
Rêbaza hilweşandina konsantreya erdên kêm
·Erdê kêmElementên di konsantreyan de bi gelemperî di forma karbonat, florîd, fosfat, oksîd, an silîkatên neçareserbar de hene. Elementên erdên kêm divê bi rêya guhertinên kîmyewî yên cûrbecûr veguherin pêkhateyên ku di avê an asîdên neorganîk de çareser dibin, û dûv re pêvajoyên wekî helandin, veqetandin, paqijkirin, konsantrekirin, an kalsînasyonê derbas bikin da ku cûrbecûr tevlihev hilberînin.erdên nadirpêkhateyên wekî klorîdên erdên kêm ên tevlihev, ku dikarin wekî berhem an madeyên xav ji bo veqetandina hêmanên erdên kêm ên yekane werin bikar anîn. Ev pêvajo tê gotinerdên nadirhilweşîna konsantreyê, ku wekî pêş-dermankirin jî tê zanîn.
· Gelek rêbaz hene ji bo hilweşandinêerdên nadirkonsantre, ku bi gelemperî dikarin li sê kategoriyan werin dabeş kirin: rêbaza asîdî, rêbaza alkalî, û hilweşîna klorînê. Hilweşîna asîdî dikare bêtir li ser hilweşîna asîda hîdroklorîk, hilweşîna asîda sulfurîk, û hilweşîna asîda hîdroflorîk were dabeş kirin. Hilweşîna alkalî dikare bêtir li ser rêbazên hilweşîna sodyûm hîdroksîd, helandina sodyûm hîdroksîd, an jî biraştina sodayê were dabeş kirin. Herikîna pêvajoya guncaw bi gelemperî li ser bingeha prensîbên celebê konsantre, taybetmendiyên polê, plana hilberê, rehetiya ji bo vegerandin û karanîna berfireh a elementên erdê yên ne-kêm, sûdwergirtina ji bo paqijiya kedê û parastina jîngehê, û maqûlbûna aborî tê hilbijartin.
· Her çend nêzîkî 200 mîneralên elementên kêm û belavbûyî hatine keşifkirin jî, ji ber kêmbûna wan, ew bi madenên pîşesaziyê ve nehatine dewlemendkirin û bûne kanên serbixwe. Heta niha, tenê kêmasiyên serbixwe hene.germanyûm, selenyûm, ûtelluryûmkanza hatine keşifkirin, lê pîvana kanzayan ne pir mezin e.
Helandina erdên kêm
· Du rêbaz hene ji boerdên nadirhelandin, hîdrometallurjî û pîrometalurjî.
· Tevahiya pêvajoya hîdrometallurjiya erdên kêm û metalurjiya kîmyewiya metalan bi piranî di çareserî û çareserkerê de ye, wekî hilweşandina konsantreya erdên kêm, veqetandin û derxistinaoksîdên erdên kêm, pêkhate, û metalên erdên nadir ên yekane, ku pêvajoyên veqetandina kîmyewî yên wekî barîn, krîstalîzekirin, oksîdasyon-kêmkirin, derxistina bi çareserker, û danûstandina îyonan bikar tînin. Rêbaza herî zêde tê bikar anîn derxistina bi çareserkera organîk e, ku pêvajoyek gerdûnî ye ji bo veqetandina pîşesazî ya elementên erdên nadir ên yekane yên paqijiya bilind. Pêvajoya hîdrometallurjiyê tevlihev e û paqijiya hilberê bilind e. Ev rêbaz di hilberîna hilberên qedandî de xwedî rêzek fireh a serîlêdanan e.
Pêvajoya pîrometalurjîk hêsan e û berhemdariya wê bilind e.Erdê kêmpîrometalurjî bi piranî hilberînaalloyên erdên kêmbi rêbaza kêmkirina silîkotermîk, hilberîna metalên erdên nadir an jî alloy bi rêbaza elektroliza xwêya helandî, û hilberînaalloyên erdên kêmbi rêbaza kêmkirina germî ya metal û hwd.
Taybetmendiya hevpar a pîrometalurjiyê hilberandin di bin şert û mercên germahiya bilind de ye.
Pêvajoya hilberîna erdên kêm
·Erdê kêmkarbonat ûklorîda erdên nadirdu berhemên sereke ne dierdên nadirpîşesazî. Bi gelemperî, niha du pêvajoyên sereke ji bo hilberîna van her du berheman hene. Yek ji wan pêvajoya biraştina bi asîda sulfûrîk a konsantre ye, û pêvajoya din jî pêvajoya soda kaustîk, ku bi kurtî wekî pêvajoya soda kaustîk tê binavkirin, tê binavkirin.
· Ji bilî hebûna di gelek mîneralên erdên nadir de, beşek girîng jihêmanên erdê yên kêmdi xwezayê de bi mîneralên kevirên apatît û fosfatê re dijîn. Rezervên giştî yên madena fosfatê ya cîhanê bi qasî 100 milyar ton in, bi navînîerdên nadirnaveroka 0.5 ‰. Tê texmînkirin ku tevahîya mîqdaraerdên nadirgirêdayî madena fosfatê li cîhanê 50 milyon ton e. Li gorî taybetmendiyên kêmerdên nadirnaverok û rewşa hebûna taybet di madenan de, pêvajoyên vegerandinê yên cûrbecûr hem li navxweyî û hem jî li navneteweyî hatine lêkolîn kirin, ku dikarin werin dabeş kirin rêbazên şil û germî. Di rêbazên şil de, ew dikarin li gorî asîdên hilweşînê yên cûda werin dabeş kirin rêbaza asîda nîtrîk, rêbaza asîda hîdroklorîk û rêbaza asîda sulfurîk. Ji bo vegerandina erdên nadir ji pêvajoyên kîmyewî yên fosforê gelek rêbaz hene, ku hemî bi rêbazên hilberandina madena fosfatê ve girêdayî ne. Di dema pêvajoya hilberîna germî de,erdên nadirrêjeya başbûnê dikare bigihîje %60î.
Bi bikaranîna berdewam a çavkaniyên kevirên fosfatê û ber bi pêşxistina kevirên fosfatê yên bi kalîteya nizm ve, pêvajoya şil a asîda sulfûrîk bi pêvajoya asîda fosforîk bûye rêbaza sereke di pîşesaziya kîmyewî ya fosfatê de, û vejandinahêmanên erdê yên kêmDi pêvajoya şil a asîda sulfûrîk de, asîda fosforîk bûye xaleke lêkolînê ya germ. Di pêvajoya hilberîna asîda sulfûrîk a pêvajoya şil a asîda fosforîk de, pêvajoya kontrolkirina dewlemendkirina erdên nadir di asîda fosforîk de û dûv re bi karanîna derxistina çareserkera organîk ji bo derxistina erdên nadir ji rêbazên pêşkeftinî yên berê bêtir avantaj hene.
Pêvajoya derxistina erdên kêm
Çareseriya asîda sulfûrîk
Seryûmkoma (di xwêyên kompleks ên sulfatê de nayên çareserkirin) –lantanum, ceryûm, praseodîmyûm, neodîmyûm, û promethium;
Terbiyûmkom (di xwêyên kompleks ên sulfatê de hinekî çareser dibe) -samaryûm, ewropyûm, gadolinyûm, terbyûm, dîsprosyûm, ûholmîyûm;
Yttriumkoma (di xwêyên kompleks ên sulfatê de çareser dibe) –îtrîyûm, erbyûm, tulyum, îtterbiyûm,lutetyûm, ûskandiyûm.
Veqetandina derxistinê
Sivikerdên nadir(Derxistina asîdîteya qels a P204) –lantanum,ceryûm, praseodîmyûm,neodîmyûm, û promethium;
Erdê navîn ê nadir (derxistina asîdîteya kêm a P204)-samaryûm,ewropyûm,gadolinyûm,terbyûm,dîsprosyûm;
Giranerdên nadirhêman(derxistina asîdîteyê di P204 de) -holmîyûm,
Pêşgotinek li ser Pêvajoya Derxistinê
Di pêvajoya veqetandinê dehêmanên erdê yên kêm,ji ber taybetmendiyên fîzîkî û kîmyewî yên pir dişibin hev ên 17 elementan, û her weha pirbûna nepakiyên pê re dihêmanên erdê yên kêm, pêvajoya derxistinê nisbeten tevlihev e û bi gelemperî tê bikar anîn.
Sê celeb pêvajoyên derxistinê hene: rêbaza gav-bi-gav, danûstandina iyonan, û derxistina bi çareserkerê.
Rêbaza gav-bi-gav
Rêbaza veqetandin û paqijkirinê ku cudahiya di çareseriya pêkhateyan de di çareserkeran de bikar tîne, wekî rêbaza gav-bi-gav tê binavkirin. Jiîtrîyûm(Y) bolutetyûm(Lu), veqetandinek yekane di navbera hemî tiştên ku bi xwezayî çêdibin dehêmanên erdê yên kêm, tevî radyûma ku ji hêla cotê Curie ve hatî keşifkirin,
Ew hemû bi vê rêbazê têne veqetandin. Prosedûra xebitandinê ya vê rêbazê nisbeten tevlihev e, û veqetandina yekane ya hemû elementên erdên nadir zêdetirî 100 salan dom kir, bi veqetandinek û operasyona dubarekirî gihîşt 20000 caran. Ji bo karkerên kîmyayî, karê wan
Hêz nisbeten bilind e û pêvajo nisbeten tevlihev e. Ji ber vê yekê, bi karanîna vê rêbazê nayê kirin ku yek erdê nadir bi mîqdarên mezin were hilberandin.
Guhertina îyonê
Xebata lêkolînê li ser elementên erdê yên nadir ji ber nekarîna hilberandina yekane asteng bûye.hêmana erdê ya kêmbi rêbazên gav bi gav bi mîqdarên mezin. Ji bo analîzkirinahêmanên erdê yên kêmdi berhemên dabeşkirina navokî de hene û elementên erdê yên kêm ji uranyûm û toriyûmê derxînin, kromatografiya danûstandina îyonê (kromatografiya danûstandina îyonê) bi serkeftî hate lêkolîn kirin, ku dûv re ji bo veqetandina hate bikar anînhêmana erdê ya kêms. Awantaja rêbaza danûstandina îyonan ew e ku di yek operasyonê de gelek element dikarin werin veqetandin. Û ew dikare berhemên paqijiya bilind jî bi dest bixe. Lêbelê, dezavantaja wê ew e ku ew nikare bi berdewamî were pêvajokirin, ji ber çerxek xebitandinê ya dirêj û lêçûnên bilind ji bo nûvekirin û danûstandina rezînê. Ji ber vê yekê, ev rêbaza ku carekê sereke bû ji bo veqetandina mîqdarên mezin ên erdên nadir ji rêbaza veqetandina sereke hate vekişandin û bi rêbaza derxistina çareserker hate guheztin. Lêbelê, ji ber taybetmendiyên berbiçav ên kromatografiya danûstandina îyonan di bidestxistina berhemên erdên nadir ên yekane yên paqijiya bilind de, niha, ji bo hilberandina berhemên yekane yên paqijiya ultra-bilind û veqetandina hin elementên giran ên erdên nadir, ji bo veqetandin û hilberandina berhemek erdên nadir jî pêdivî ye ku kromatografiya danûstandina îyonan were bikar anîn.
Derxistina çareserkerê
Rêbaza bikaranîna çareserkerên organîk ji bo derxistin û veqetandina madeya derxistî ji çareseriyeke avî ya netevlihev, jê re derxistina şilek-şile ya çareserkerê organîk tê gotin, ku bi kurtasî wekî derxistina çareserker tê binavkirin. Ew pêvajoyek veguhastina girseyî ye ku madeyan ji qonaxek şilek vediguhezîne qonaxek din. Rêbaza derxistina çareserker berê di petrokimyayî, kîmyaya organîk, kîmyaya dermanan û kîmyaya analîtîk de hatiye sepandin. Lêbelê, di çil salên borî de, ji ber pêşkeftina zanist û teknolojiya enerjiya atomî, û her weha hewcedariya hilberîna madeyên ultrapaqij û elementên nadir, derxistina çareserker di pîşesaziyên wekî pîşesaziya sotemeniya nukleerî û metalurjiya nadir de pêşkeftinek mezin çêkiriye. Çînê di teoriya derxistinê, sentez û sepandina derxistinên nû, û pêvajoya derxistinê ji bo veqetandina elementên nadir de astek bilind a lêkolînê bi dest xistiye. Li gorî rêbazên veqetandinê yên wekî barîna pilekirî, krîstalîzasyona pilekirî, û danûstandina îyonê, derxistina çareserker xwedî rêzek avantajên wekî bandora veqetandina baş, kapasîteya hilberîna mezin, rehetiya ji bo hilberîna bilez û domdar, û hêsaniya bidestxistina kontrola otomatîk e. Ji ber vê yekê, ew hêdî hêdî bûye rêbaza sereke ji bo veqetandina mîqdarên mezin ênerdên nadirs.
Paqijkirina erdên kêm
Materyalên xav ên hilberînê
Metalên erdên kêmbi gelemperî li metalên erdên nadir ên tevlihev û yekane têne dabeş kirinmetalên erdên kêmPêkhateya tevlihevmetalên erdên kêmdişibihe pêkhateya orîjînal a erdên nadir ên di madenê de, û metalek yekane metalek e ku ji her erdên nadir tê veqetandin û safîkirin. Kêmkirina wê dijwar e.oksîda erdên nadirs (ji bilî oksîdênsamaryûm,ewropyûm,, tulyum,îtterbiyûm) bi karanîna rêbazên metalurjîk ên giştî, ji ber germahiya wan a bilind a çêbûnê û aramiya wan a bilind, dibin yek metal. Ji ber vê yekê, madeyên xav ên ku bi gelemperî ji bo hilberînametalên erdên kêmîroj klorîd û florîdên wan in.
Elektrolîza xwêya helandî
Hilberîna girseyî ya tevlihevmetalên erdên kêmdi pîşesaziyê de bi gelemperî rêbaza elektroliza xwêya helandî tê bikar anîn. Du rêbazên elektrolizê hene: elektroliza klorîd û elektroliza oksîdê. Rêbaza amadekirina yekanemetalên erdên kêmli gorî elementê diguhere.samaryûm,ewropyûm,,tulyum,îtterbiyûmJi ber zexta wan a bilind a buharê, ji bo amadekirina elektrolîzê ne guncaw in, û li şûna wê bi rêbaza distilasyona kêmkirinê têne amadekirin. Elementên din dikarin bi elektrolîzê an rêbaza kêmkirina germî ya metalan werin amadekirin.
Elektrolîza klorîd rêbaza herî gelemperî ye ji bo hilberandina metalan, nemaze ji bo metalên erdên nadir ên tevlihev. Pêvajo hêsan, bi arzanî ye, û veberhênana herî kêm hewce dike. Lêbelê, kêmasiya herî mezin berdana gaza klorê ye, ku jîngehê qirêj dike. Elektrolîza oksîd gazên zirardar bernade, lê lêçûn hinekî zêdetir e. Bi gelemperî, yekane bihayê bilinderdên kêmwekîneodîmyûmûpraseodîmyûmbi karanîna elektroliza oksîdê tê hilberandin.
Rêbaza elektrolîza kêmkirina valahiyê tenê dikare pola pîşesaziyê ya giştî amade bikemetalên erdên kêm. Amade kirinmetalên erdên kêmbi qirêjiyên kêm û paqijiya bilind, bi gelemperî rêbaza kêmkirina germî ya valahiyê tê bikar anîn. Ev rêbaz dikare hemî metalên erdên nadir ên yekane hilberîne, lêsamaryûm,ewropyûm,,tulyum,îtterbiyûmbi karanîna vê rêbazê nayê hilberandin. Potansiyela redoks asamaryûm,ewropyûm,,tulyum,îtterbiyûmû kalsiyûm tenê qismî kêm dikeerdên nadirflorîd. Bi gelemperî, amadekirina van metalan li ser prensîbên zexta buhara bilind a van metalan û zexta buhara nizm ametala lantanumês. Oksîdên van çarerdên kêmbi perçeyên wê re tevlihev dibinmetala lantanumês û dibin blokan, û di firineke valahiyê de tên kêmkirin.Lanthanumçalaktir e, di heman demê desamaryûm,ewropyûm,,tulyum,îtterbiyûmji hêla zêr ve têne kêm kirinlantanumû bi rêya kondensasyonê tê berhevkirin, ku ji hev veqetandina wê ji şlakê hêsan dike.
Dema weşandinê: 07-11-2023