Danasîna Teknolojiya Pîşesaziya Erdê Rare
·Erdê nadir is ne hêmanek metalîk e, lê termek kolektîf ji bo 15 hêmanên erdê yên kêm ûyttriumûscandium.Ji ber vê yekê, 17 hêmanên erdê yên nadir û pêkhateyên wan ên cihêreng karanîna cûda hene, ji klorîdên bi paqijiya 46% bigire heya yek oksîdê erdên kêm ûmetalên erdê yên kêmbi paqijiya 99,9999%.Bi lêzêdekirina pêkhate û tevliheviyên têkildar re, bêhejmar hilberên erdê yên nadir hene.Wiha,erda nadirteknolojî jî li ser bingeha cûdahiyên van 17 hêmanan cihêreng e.Lêbelê, ji ber vê yekê ku hêmanên erdê yên nadir dikarin di serium û de bêne dabeş kirinyttriumKomên li ser bingeha taybetmendiyên mîneral, pêvajoyên kanan, helandin, û veqetandina mîneralên erdên nadir jî bi rengek yekgirtî ne.Ji kana madenê ya destpêkê dest pê dike, dê rêbazên veqetandinê, pêvajoyên helandinê, awayên derxistinê, û pêvajoyên paqijkirina erdên hindik yek bi yek werin destnîşan kirin.
Pêvajoya mîneral a erdên nadir
· Proseskirina madenê pêvajoyek pêvajoyek mekanîkî ye ku cûdahiyên taybetmendiyên fizîkî û kîmyayî yên di navbera cûrbecûr mîneralên ku madenê pêk tînin de bikar tîne, rêbazên sûdwergirtinê, pêvajo û alavên cihêreng bikar tîne da ku mîneralên bikêr di kaniyê de dewlemend bike, nepakiyên zirardar jê bike û wan ji hev veqetîne. ji mîneralên gangue.
·Dierda nadirkanên madenê li seranserê cîhanê, naveroka jioksîtên erdê yên kêmtenê ji sedî çend e, û hin jî kêmtir e.Ji bo ku hewcedariyên hilberîna şilandinê bicîh bînin,erda nadirmîneralan ji mîneralên gangue û mîneralên din ên bikêr bi sûdwergirtinê berî şilandinê têne veqetandin, ji bo ku naveroka oksîtên erdên nadir zêde bikin û konsantreyên erdên kêm ên ku dikarin hewcedariyên metalurjiya erdên nadir bi cih bînin bistînin.Kêmasiya kanzayên erdê yên nadir bi gelemperî rêbaza flotasyonê dipejirîne, ku bi gelemperî ji hêla gelek tevliheviyên gravîtîkî û veqetandina magnetîkî ve tê temam kirin da ku herikîna pêvajoyek sûdwergirtinê pêk bîne.
Ewerda nadirdepoya li kana Baiyunebo ya li Mongolyaya Navxweyî depoyek kevirê karbonat a dolomîtê hesin e, ku bi giranî ji mîneralên erdên kêm ên di kana hesin de pêk tê (ji xeynî kana cerium û monazite ya fluorocarbon, gelek jî heneniobiumûerda nadirmîneral).
Di madena ku tê derxistin de ji sedî 30 hesin û ji sedî 5 jî oksîtên erdên nadir dihewîne.Piştî pelçiqandina kanzaya mezin a di kanê de, bi trênê ji bo kargeha benîfîkasyonê ya Baotou Iron and Steel Group Company.Wezîfeya santrala sûdwergirtinê zêdekirin eFe2O3ji 33% heya 55% zêdetir, ewilî li ser arîka topê ya konîkî hûrkirin û pîvaz kirin, û dûv re konsantreyek hesinî ya bingehîn a 62-65% Fe2O3 hilbijêrin (oksîtê hesin) bikaranîna veqetandina magnetîkî ya silindrîk.Tîrêj di bin avjenî û veqetandina magnetîkî de berdewam dikin da ku konsantreyek hesinî ya duyemîn a ku ji% 45-ê zêdetir tê de heye, bistînin.Fe2O3(oksîda hesin).Erdê nadir bi kefa flotasyonê, bi dereceya 10-15% dewlemendkirî ye.Meriv dikare bi karanîna tabloyek hejandinê were bijartin da ku konsantreyek qelew bi naveroka REO ya 30% hilîne.Piştî ku ji hêla alavên sûdwergirtinê ve ji nû ve hatî hilberandin, konsantreyek erdek kêm bi naveroka REO ji% 60 zêdetir dikare were bidestxistin.
Rêbaza hilweşandinê ya konsantreya erdê kêm
·Erdê hindikhêmanên di konsantretan de bi gelemperî di forma karbonat, florîd, fosfat, oksîd, an silîkatên naçarî de hene.Pêdivî ye ku hêmanên erdê yên nadir bi guhertinên kîmyewî yên cihêreng veguhezînin pêkhateyên ku di nav avê an asîdên înorganîk de têne çareser kirin, û dûv re di pêvajoyên wekî hilweşandin, veqetandin, paqijkirin, berhevkirin, an kelînasyonê de derbas bibin da ku cûrbecûr tevlihevî hilberînin.erda nadirpêkhateyên wek klorîdên erdê yên nadir ên tevlihev, ku dikarin wekî hilber an madeyên xav ji bo veqetandina hêmanên erdên nadir ên yekane werin bikar anîn.Ev pêvajo tê gotinerda nadirhilweşîna konsantre, ku wekî pêş-dermankirinê jî tê zanîn.
·Gelek rêgezên hilweşandinê heneerda nadirkonsantre, ku bi gelemperî dikarin li sê kategoriyan bêne dabeş kirin: rêbaza asîd, rêbaza alkali, û hilweşandina klorînê.Hilweşîna asîdê dikare bêtir li perçebûna asîda hîdrochloric, hilweşandina asîda sulfurîk, û hilweşandina asîda hîdrofluorîk were dabeş kirin.Hilweşîna alkali dikare bêtir li veqetandina hîdroksîdê sodyûm, helandina hîdroksîdê sodyûm, an awayên şewitandina soda were dabeş kirin.Herikîna pêvajoyê ya guncan bi gelemperî li ser bingeha prensîbên celebê konsantre, taybetmendiyên pola, plansaziya hilberê, rehetiya ji bo başbûn û karanîna berfireh a hêmanên erdê yên ne kêm, sûd ji bo paqijiya kedê û parastina jîngehê, û rasyonalîteya aborî tê hilbijartin.
·Tevî ku nêzî 200 mîneralên hêmanên kêm û belavbûyî hatine keşifkirin jî, ji ber kêmbûna wan di kanzayên serbixwe yên bi kana pîşesaziyê de nehatine dewlemend kirin.Heya nuha, tenê serbixwe kêm kêmgermanium, selenium, ûtelluriumdepo hatine keşifkirin, lê pîvana depoyan ne pir mezin e.
Smelting ji erdên kêm
·Ji bo du rêbazan heneerda nadirmelting, hydrometallurgy û pyrometallurgy.
· Tevahiya pêvajoya hîdrometalurjiya erdê kêm û metalurjiya kîmyewî ya metal bi piranî di nav çareserî û helwêstê de ye, wek mînak hilweşandina konsantreya erdê kêm, veqetandin û derxistinaoksîtên erdê yên kêm, pêkhate, û metalên erdên nadir ên yekane, ku pêvajoyên veqetandina kîmyewî yên wekî barîn, krîstalîzasyon, oksîdasyon-kêmkirin, derxistina çareserker, û pevguhertina îyonan bikar tînin.Rêbaza ku herî zêde tê bikar anîn derxistina helwêstê organîk e, ku pêvajoyek gerdûnî ye ji bo veqetandina pîşesaziyê ya hêmanên erdê yên kêm-paqijiya bilind.Pêvajoya hîdrometalurjiyê tevlihev e û paqijiya hilberê bilind e.Ev rêbaz di hilberandina hilberên qedandî de gelek serîlêdanên xwe hene.
Pêvajoya pyrometallurgical hêsan e û hilberîna bilind e.Erdê hindikpyrometallurgy bi giranî hilberîna jialloys erdê kêmbi rêbaza kêmkirina silîkotermîk, bi rêbaza elektrolîza xwêya şilandî, hilberandina metalên erdên kêm an aliman, û hilberînaalloys erdê kêmbi rêbaza kêmkirina termal a metal hwd.
Taybetmendiya hevpar a pyrometallurgy hilberîna di bin şert û mercên germahiya bilind de ye.
Pêvajoya hilberîna erdê kêm
·Erdê hindikkarbonat ûklorîdê erdê nadirdu hilberên sereke yên sereke neerda nadirava.Bi gelemperî, niha du pêvajoyên sereke ji bo hilberîna van her du hilberan hene.Pêvajoyek pêvajoyek pêvekirina asîda sulfurîk a berhevkirî ye, û pêvajoyek din jê re pêvajoya soda caustic tê gotin, ku bi kurtasî wekî pêvajoya soda kastîk tê binav kirin.
·Ji bilî hebûna di mîneralên cuda yên erdên nadir de, beşeke girîng jihêmanên erdê kêmdi xwezayê de bi mîneralên kevirên apatît û fosfat re hevjîniyê dikin.Tevahiya rezervên madenê fosfatê yên cîhanê bi navînî nêzî 100 mîlyar ton eerda nadirnaveroka 0,5 ‰.Tê texmîn kirin ku hejmara giştî yaerda nadirLi cîhanê bi madena fosfatê ve girêdayî 50 mîlyon ton e.Di bersiva taybetmendiyên kêmerda nadirnaverok û rewşa rûdana taybetî ya di kanan de, pêvajoyên cihêreng ên vejenê hem li hundur û hem jî li navneteweyî hatine lêkolîn kirin, ku dikarin di nav rêbazên şil û germî de bêne dabeş kirin.Di rêbazên şil de, ew dikarin li gorî asîdên veqetandinê yên cihêreng li rêbaza asîda nitric, rêbaza asîda hîdrochloric, û rêbaza asîda sulfurîk bêne dabeş kirin.Rêbazên cûrbecûr hene ku meriv erdên nadir ji pêvajoyên kîmyewî yên fosforê vegerîne, ku hemî jî ji nêz ve bi awayên hilberandina madenê fosfatê ve girêdayî ne.Di pêvajoya hilberîna termal de,erda nadirrêjeya başbûnê dikare bigihîje 60%.
Bi karanîna domdar a çavkaniyên kevirên fosfatê û guheztina berbi pêşkeftina kevirê fosfatê ya kêm-kalîte, pêvajoya asîda fosforîk a şil a asîda sulfurîk bûye rêbaza sereke di pîşesaziya kîmyewî ya fosfatê de, û başkirinahêmanên erdê kêmdi pêvajoya şil asîda sulfurîk de asîda fosforîk bûye cihekî lêkolînê.Di pêvajoya hilberîna asîda fosforîk a pêvajoya şil a asîda sulfurîk de, pêvajoya kontrolkirina dewlemendkirina erdên kêm di asîdê fosforîk de û dûv re jî karanîna derxistina helwêstê organîk ji bo derxistina erdên nadir xwedan avantajên ji rêbazên pêşkeftî yên pêşîn hene.
Pêvajoya derxistina erdê hindik
Çareseriya asîda sulfurîk
Ceriumkom (di xwêyên kompleks ên sulfate de nayê çareser kirin) -lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, û promethium;
Terbiumkom (di xwêyên tevlihev ên sulfate de hindik tê çareser kirin) -samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, ûholmium;
Yttriumkom (di xwêyên kompleks ên sulfate de tê çareser kirin) -yttrium, erbium, thulium, ytterbium,lutetium, ûscandium.
Veqetandina derxistinê
Sivikerda nadir(P204 derxistina asîda qels) -lanthanum,cerium, praseodymium,neodymium, û promethium;
Erdê nadir a navîn (P204 derxistina asîda kêm) -samarium,europium,gadolinium,terbium,dysprosium;
Giranerda nadirhêmanên(derxistina asîdiyê di P204 de) -holmium,
Destpêka Pêvajoya Derxistinê
Di pêvajoya veqetandinê dehêmanên erdê yên kêm,ji ber taybetmendiyên fizîkî û kîmyayî yên 17 hêmanên pir dişibin hev, û her weha ji ber pirbûna nepakiyên pê re di nav de.hêmanên erdê kêm, pêvajoya derxistinê nisbeten tevlihev e û bi gelemperî tê bikar anîn.
Sê celeb pêvajoyên derxistinê hene: rêbaza gav-gav, veguheztina ion, û derxistina solvan.
Rêbaza gav-bi-gav
Rêbaza veqetandin û paqijkirinê bi karanîna cudahiya di helbûna pêkhateyan de di rûkan de wekî rêbaza gav-gav tê gotin.Jiyttrium(Y) berlutetium(Lu), veqetînek yekane di navbera hemî xwezayî de pêk têhêmanên erdê kêm, tevî radyûmê ku ji hêla cotê Curie ve hatî vedîtin,
Ew hemî bi vê rêbazê têne veqetandin.Pêvajoya xebitandinê ya vê rêbazê nisbeten tevlihev e, û veqetandina yekane ya hemî hêmanên erdê yên nadir zêdetirî 100 sal girt, bi yek veqetandinê û operasyonek dubare digihîje 20000 carî.Ji bo karkerên kîmyewî, karê wan
Hêz bi nisbeten bilind e û pêvajo nisbeten tevlihev e.Ji ber vê yekê, bi karanîna vê rêbazê nikare yek erdek nadirek bi mîqdarên mezin hilberîne.
Veguheztina Ion
Xebata lêkolînê ya li ser hêmanên erdê yên nadir ji ber nebûna hilberandina yekane hatîye asteng kirinhêmana erdê kêmbi mîqdarên mezin bi rêbazên gav-bi-gav.Ji bo analîzkirinahêmanên erdê kêmku di hilberên veqetandina nukleerî de hene û hêmanên erdê yên kêm ji uranyumê û toriumê derdixin, kromatografiya pevguhertina îyonê (kromatografiya pevguhertina îyonê) bi serfirazî hate lêkolîn kirin, ku piştre ji bo veqetandinahêmana erdê kêms.Feydeya rêbaza danûstendina ion ev e ku gelek hêman dikarin di yek operasyonê de werin veqetandin.Û di heman demê de ew dikare hilberên paqijiya bilind jî bistîne.Lêbelê, dezavantaj ev e ku ew nikare bi domdarî were hilanîn, digel çerxek xebitandinê ya dirêj û lêçûnên zêde ji bo nûvekirin û veguheztina resin.Ji ber vê yekê, ev yek carî rêbaza sereke ji bo veqetandina mîqdarên mezin ên erdên nadir ji rêbaza veqetandina seretayî hate derxistin û bi rêbaza derxistina çareserker ve hatî cîh.Lêbelê, ji ber taybetmendiyên berbiçav ên kromatografiya pevguhertina îyonê di bidestxistina hilberên erda nadir-yek-paqijiya bilind de, niha, ji bo hilberîna hilberên yekane yên paqijiya ultra-bilind û veqetandina hin hêmanên erda nadir ên giran, di heman demê de pêdivî ye ku kromatografiya pevguhertina îyonan jî were bikar anîn. ji bo veqetandin û hilberandina hilberek erdê kêm.
Derxistina solvent
Rêbaza karanîna halên organîk ji bo derxistin û veqetandina maddeya ku jê hatî derxistin ji çareseriyek avî ya nelihevkirî jê re tê gotin derxistina şil-avî ya bi helwêstê organîk, ku bi kurtî wekî derxistina helwêst tê binavkirin.Ew pêvajoyek veguheztina girseyî ye ku madeyan ji qonaxek şil vediguhezîne ya din.Rêbaza derxistina çareserker berê di petrokîmya, kîmya organîk, kîmya derman, û kîmya analîtîk de hatî sepandin.Lêbelê, di çil salên borî de, ji ber pêşkeftina zanist û teknolojiya enerjiya atomê, û her weha ji ber hewcedariya hilberîna maddeyên ultrapaqij û hêmanên kêm, derxistina çareserker di pîşesaziyên wekî pîşesaziya sotemeniya navokî û metalurjiya nadir de pêşkeftinek mezin çêkiriye. .Çîn di teoriya derxistinê de, sentez û sepandina derhênerên nû, û pêvajoya derxistina ji bo veqetandina hêmanên erdê yên hindik astek bilind a lêkolînê bi dest xistiye.Li gorî rêgezên veqetandinê yên wekî barîna pola, krîstalîzasyona pola, û danûstendina îyonê, derxistina çareserker xwedan rêzek avantajên wekî bandora veqetandina baş, kapasîteya hilberîna mezin, rehetiya ji bo hilberîna bilez û domdar, û gihîştina kontrola otomatîkî hêsan e.Ji ber vê yekê, ew hêdî hêdî bûye rêbaza sereke ji bo veqetandina mîqdarên mezinerda nadirs.
Paqijkirina erdê hindik
Materyalên xav hilberîn
Metalên erdê yên kêmbi gelemperî li metalên erdên kêm ên tevlihev û yekane têne dabeş kirinmetalên erdê yên kêm.Pêkhatina tevlihevmetalên erdê yên kêmdi orjînalê de dişibihe pêkhateya erda nadir a orîjînal e, û yek metal metalek e ku ji her erdek nadir tê veqetandin û paqij kirin.Zehmet e ku meriv kêm bikeoksîda erdê nadirs (ji bilî oksîtênsamarium,europium,, thulium,ytterbium) di nav metalek yekane de bi karanîna rêbazên metalurjîkî yên gelemperî, ji ber germahiya wan a bilind û aramiya bilind.Ji ber vê yekê, madeyên xav ên ku bi gelemperî ji bo hilberînê têne bikar anînmetalên erdê yên kêmîro klorîd û florîdên wan in.
Elektroliza xwêya helandî
Hilberîna girseyî ya tevlihevmetalên erdê yên kêmdi pîşesaziyê de bi gelemperî rêbaza elektrolîza xwêya şilandî bikar tîne.Du awayên elektrolîzê hene: elektrolîza klorîd û elektrolîza oksîdê.Rêbaza amadekirina yekanemetalên erdê yên kêmli gor hêmanê diguhere.samarium,europium,,thulium,ytterbiumji ber tansiyona xweya buharê ya bilind ji bo amadekirina elektrolîtîk ne maqûl in, û li şûna wê bi karanîna rêbaza kêmkirina distilasyonê têne amadekirin.Hêmanên din dikarin bi elektrolîz an jî rêbaza kêmkirina termal a metal werin amadekirin.
Elektrolîza klorîdê rêbaza herî gelemperî ye ji bo hilberîna metalan, nemaze ji bo metalên erdên kêm ên tevlihev.Pêvajo hêsan e, lêçûn-bandor e, û veberhênana hindiktirîn hewce dike.Lêbelê kêmasiya herî mezin derketina gaza klorê ye ku jîngehê qirêj dike.Elektroliza oksîdê gazên zirardar dernakeve, lê lêçûn hinekî zêdetir e.Bi gelemperî, yekane bi bihayê bilinderdên nadirwekîneodymiumûpraseodymiumbi elektrolîza oksîdê têne hilberandin.
Rêbaza elektrolîza kêmkirina valahiya tenê dikare pola pîşesaziyê ya gelemperî amade bikemetalên erdê yên kêm.Amade kirinmetalên erdê yên kêmbi nepaqijiyên kêm û paqijiya bilind, bi gelemperî rêbaza kêmkirina termal a valahiya tê bikar anîn.Ev rêbaz dikare hemî metalên erdên kêm ên yekane hilberîne, lêsamarium,europium,,thulium,ytterbiumbi vê rêbazê nayê hilberandin.Potansiyela redox yasamarium,europium,,thulium,ytterbiumû kalsiyûm tenê hinekî kêm dikeerda nadirflorîd.Bi gelemperî, amadekirina van metalan li ser prensîbên tansiyona bilind a vaporê ya van metalan û tansiyona buharê ya kêm e.metal lanthanums.Oksîdên van çaranerdên nadirbi perçeyên jimetal lanthanums û di blokan de tê pêçan, û di firna valahiya de kêm dibe.Lanthanumçalaktir e, demasamarium,europium,,thulium,ytterbiumbi zêr têne kêm kirinlanthanumû li ser kondensasyonê têne berhev kirin, veqetandina ji ziravê hêsan dike.
Dema şandinê: Nov-07-2023