Pengenalan Teknologi Industri Tanah Langka
·Rare earth is ora unsur metallic, nanging istilah bebarengan kanggo 15 unsur bumi langka lanyttriumlanskandium.Mula, 17 unsur tanah jarang lan macem-macem senyawa kasebut duwe macem-macem kegunaan, wiwit saka klorida kanthi kemurnian 46% nganti oksida bumi langka tunggal lanlogam rare earthkanthi kemurnian 99,9999%.Kanthi tambahan senyawa lan campuran sing gegandhengan, ana produk langka bumi sing ora kaetung.Dadi,bumi langkateknologi uga maneka warna adhedhasar beda 17 unsur kasebut.Nanging, amarga kasunyatan sing unsur bumi langka bisa dipérang dadi cerium lanyttriumkelompok adhedhasar karakteristik mineral, pertambangan, peleburan, lan proses pamisahan mineral bumi langka uga relatif manunggal.Diwiwiti saka tambang bijih awal, cara pemisahan, proses peleburan, metode ekstraksi, lan proses pemurnian tanah jarang bakal ditepungake siji-siji.
Pengolahan mineral tanah jarang
· Pangolahan mineral minangka proses pangolahan mekanis sing nggunakake bedane sifat fisik lan kimia ing antarane macem-macem mineral sing mbentuk bijih, nggunakake cara, proses, lan peralatan beneficiation beda kanggo nambah mineral migunani ing bijih, mbusak impurities mbebayani, lan misahake. saka mineral gangue.
· Ingbumi langkaores ditambang donya, isi sakaoksida tanah jarangmung sawetara persen, lan sawetara malah luwih murah.Kanggo nyukupi syarat produksi peleburan,bumi langkamineral dipisahake saka mineral gangue lan mineral migunani liyane liwat beneficiation sadurunge peleburan, kanggo nambah isi oksida bumi langka lan entuk concentrates rare earth sing bisa nyukupi syarat metalurgi rare earth.Benefisiasi bijih bumi langka umume nggunakake metode flotasi, asring ditambah karo macem-macem kombinasi gravitasi lan pamisahan magnetik kanggo mbentuk aliran proses benefisiasi.
Ingbumi langkasimpenan ing Tambang Baiyunebo ing Inner Mongolia minangka simpenan jinis watu karbonat saka dolomit wesi, utamane kasusun saka mineral langka bumi ing bijih wesi (saliyane bijih cerium fluorocarbon lan monazite, ana uga sawetaraniobiumlanbumi langkamineral).
Bijih sing diekstrak ngemot kira-kira 30% wesi lan kira-kira 5% oksida bumi langka. Sawise ngremukake bijih gedhe ing tambang kasebut, diangkut nganggo sepur menyang pabrik beneficiation saka Baotou Iron and Steel Group Company.Tugas saka tanduran beneficiation kanggo nambahFe2O3saka 33% nganti luwih saka 55%, pisanan grinding lan grading ing conical ball mill, lan banjur milih konsentrasi wesi utami saka 62-65% Fe2O3 (oksida wesi) nggunakake separator magnetik silinder.Tailing terus ngalami flotasi lan pamisahan magnetik kanggo entuk konsentrasi wesi sekunder sing ngemot luwih saka 45%Fe2O3(oksida wesi).Rare earth diperkaya ing busa flotasi, kanthi tingkat 10-15%.Konsentrat bisa dipilih kanthi nggunakake meja goyang kanggo ngasilake konsentrat kasar kanthi isi REO 30%.Sawise diproses maneh dening peralatan beneficiation, konsentrasi rare earth kanthi konten REO luwih saka 60% bisa dipikolehi.
Metode dekomposisi konsentrat tanah jarang
·Rare earthunsur ing konsentrasi umume ana ing wangun karbonat ora larut, fluorida, fosfat, oksida, utawa silikat.Unsur bumi langka kudu diowahi dadi senyawa sing larut ing banyu utawa asam anorganik liwat macem-macem owah-owahan kimia, lan banjur ngalami proses kayata pembubaran, pamisahan, pemurnian, konsentrasi, utawa kalsinasi kanggo ngasilake macem-macem campuran.bumi langkasenyawa kayata campuran klorida bumi langka, sing bisa digunakake minangka produk utawa bahan mentah kanggo misahake unsur bumi langka.Proses iki diaranibumi langkadekomposisi konsentrasi, uga dikenal minangka pre-treatment.
· Ana akeh cara kanggo decomposingbumi langkakonsentrat, sing umume bisa dipérang dadi telung kategori: metode asam, metode alkali, lan dekomposisi klorinasi.Dekomposisi asam bisa dipérang manèh dadi dekomposisi asam hidroklorat, dekomposisi asam sulfat, lan dekomposisi asam hidrofluorat.Dekomposisi alkali bisa dipérang manèh dadi dekomposisi natrium hidroksida, leleh natrium hidroksida, utawa cara ngobong soda.Aliran proses sing cocog umume dipilih adhedhasar prinsip jinis konsentrasi, karakteristik kelas, rencana produk, penak kanggo pemulihan lan pemanfaatan lengkap unsur non-rare earth, entuk manfaat kanggo kebersihan tenaga kerja lan perlindungan lingkungan, lan rasionalitas ekonomi.
· Senadyan meh 200 mineral unsur langka lan kasebar wis ditemokake, nanging durung dikaya dadi celengan independen karo pertambangan industri amarga langka.Nganti saiki, mung langka sing mandirigermanium, selenium, lantelluriumcelengan wis ditemokaké, nanging ukuran celengan ora gedhe banget.
Peleburan tanah langka
· Ana rong cara kanggobumi langkapeleburan, hidrometalurgi lan pyrometallurgy.
· Kabeh proses hidrometalurgi bumi langka lan metalurgi kimia logam biasane ana ing solusi lan pelarut, kayata dekomposisi konsentrat bumi langka, pamisahan lan ekstraksi.oksida tanah jarang, senyawa, lan logam langka bumi tunggal, sing nggunakake proses pemisahan kimia kayata presipitasi, kristalisasi, reduksi oksidasi, ekstraksi pelarut, lan pertukaran ion.Cara sing paling umum digunakake yaiku ekstraksi pelarut organik, yaiku proses universal kanggo pamisahan industri unsur-unsur langka bumi tunggal kanthi kemurnian dhuwur.Proses hidrometalurgi kompleks lan kemurnian produk dhuwur.Cara iki nduweni macem-macem aplikasi kanggo ngasilake produk rampung.
Proses pyrometallurgical prasaja lan nduweni produktivitas dhuwur.Rare earthpyrometallurgy utamané kalebu produksipaduan rare earthkanthi metode reduksi silikotermik, produksi logam utawa paduan tanah jarang kanthi metode elektrolisis uyah cair, lan produksipaduan rare earthkanthi cara reduksi termal logam lsp.
Karakteristik umum pyrometallurgy yaiku produksi ing kahanan suhu dhuwur.
Proses produksi tanah jarang
·Rare earthkarbonat lanklorida tanah jarangiku loro produk utami utama ingbumi langkaindustri.Umumé, saiki ana rong proses utama kanggo ngasilake rong produk kasebut.Siji proses yaiku proses pemanggangan asam sulfat pekat, lan proses liyane diarani proses soda kaustik, sing disingkat proses soda kaustik.
· Saliyane ana ing macem-macem mineral bumi langka, bagean pinunjul sakaunsur tanah jaranging alam urip bebarengan karo apatite lan mineral rock fosfat.Total cadangan bijih fosfat donya kira-kira 100 milyar ton, kanthi rata-ratabumi langkaisi 0,5 ‰.Iku kira-kira sing jumlah total sakabumi langkadigandhengake karo bijih fosfat ing donya 50 yuta ton.Nanggepi karakteristik kurangbumi langkaisi lan status kedadeyan khusus ing tambang, macem-macem proses pemulihan wis diteliti ing domestik lan internasional, sing bisa dipérang dadi cara udan lan termal.Ing cara udan, bisa dipérang dadi metode asam nitrat, metode asam klorida, lan metode asam sulfat miturut asam dekomposisi sing beda.Ana macem-macem cara kanggo mulihake bumi langka saka proses kimia fosfor, kabeh ana hubungane karo cara pangolahan bijih fosfat.Sajrone proses produksi termal, ingbumi langkatingkat Recovery bisa tekan 60%.
Kanthi pemanfaatan sumber daya fosfat rock lan owah-owahan menyang pangembangan rock fosfat kualitas rendah, proses asam fosfat asam sulfat wis dadi cara utama ing industri kimia fosfat, lan pemulihan sakaunsur tanah jaranging asam sulfat proses udan asam fosfat wis dadi hotspot riset.Ing proses produksi asam sulfat proses udan asam fosfat, proses kontrol pengayaan lemah langka ing asam fosfat lan banjur nggunakake pelarut organik extraction kanggo extract rare earths wis luwih kaluwihan saka awal dikembangaké cara.
Proses ekstraksi tanah langka
Kelarutan asam sulfat
Ceriumklompok (ora larut ing uyah kompleks sulfat) -lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, lan promethium;
Terbiumklompok (rada larut ing uyah kompleks sulfat) -samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, lanholmium;
Yttriumklompok (larut ing uyah kompleks sulfat) -yttrium, erbium, tulium, ytterbium,lutetium, lanskandium.
Pemisahan ekstraksi
cahyabumi langka(P204 ekstraksi asam lemah) -lanthanum,cerium, praseodymium,neodymium, lan promethium;
Middle rare earth (P204 low acidity extraction)-samarium,europium,gadolinium,terbium,dysprosium;
abotbumi langkaunsur(ekstraksi asam ing P204) -holmium,
Pambuka kanggo Proses Ekstraksi
Ing proses misahakeunsur tanah jarang,amarga sifat fisik lan kimia sing padha banget saka 17 unsur, uga akeh impurities sing ana ingunsur tanah jarang, proses ekstraksi relatif rumit lan umum digunakake.
Ana telung jinis proses ekstraksi: metode langkah-langkah, pertukaran ion, lan ekstraksi pelarut.
Metode step-by-step
Cara pamisahan lan pemurnian nggunakake bedane kelarutan senyawa ing pelarut diarani metode langkah-langkah.sakayttrium(Y) ikilutetium(Lu), pamisahan siji antarane kabeh sing kedadeyan alamiunsur tanah jarang, kalebu radium sing ditemokake dening pasangan Curie,
Kabeh mau dipisahake nggunakake metode iki.Prosedur operasi metode iki relatif rumit, lan pamisahan siji kabeh unsur bumi langka njupuk luwih saka 100 taun, kanthi siji pamisah lan operasi bola-bali tekan 20000 kali.Kanggo buruh kimia, karyane
Kekuwatane relatif dhuwur lan prosese relatif rumit.Mula, nggunakake metode iki ora bisa ngasilake siji bumi langka kanthi jumlah akeh.
pertukaran ion
Karya riset ing unsur bumi langka wis alangan dening ora bisa kanggo gawé sijiunsur rare earthing jumlah gedhe liwat cara langkah-langkah.Kanggo nganalisa ingunsur tanah jarangsing ana ing produk fisi nuklir lan mbusak unsur bumi langka saka uranium lan thorium, kromatografi pertukaran ion (kromatografi ion exchange) kasil ditliti, sing banjur digunakake kanggo misahakeunsur rare earths.Kauntungan saka metode pertukaran ion yaiku sawetara unsur bisa dipisahake ing siji operasi.Lan uga bisa entuk produk kemurnian dhuwur.Nanging, kerugian iku ora bisa diproses terus-terusan, kanthi siklus operasi sing dawa lan biaya dhuwur kanggo regenerasi lan ijol-ijolan resin.Mulane, iki minangka cara utama kanggo misahake tanah langka sing akeh banget wis pensiun saka metode pemisahan mainstream lan diganti karo metode ekstraksi pelarut.Nanging, amarga karakteristik kromatografi pertukaran ion sing luar biasa kanggo entuk produk bumi langka sing kemurnian dhuwur, saiki, kanggo ngasilake produk tunggal kemurnian ultra-dhuwur lan misahake sawetara unsur bumi langka sing abot, uga perlu nggunakake kromatografi pertukaran ion. kanggo misahake lan ngasilake produk bumi langka.
Ekstraksi pelarut
Cara nggunakake pelarut organik kanggo ngekstrak lan misahake zat sing diekstrak saka larutan banyu sing ora bisa dicampur diarani ekstraksi cair-cair pelarut organik, disingkat ekstraksi pelarut.Iki minangka proses transfer massa sing nransfer zat saka siji fase cair menyang liyane.Cara ekstraksi pelarut wis diterapake sadurunge ing petrokimia, kimia organik, kimia farmasi, lan kimia analitik.Nanging, ing patang puluh taun kepungkur, amarga pangembangan ilmu lan teknologi energi atom, uga perlu kanggo produksi zat ultrapure lan unsur langka, ekstraksi pelarut wis nggawe kemajuan gedhe ing industri kayata industri bahan bakar nuklir lan metalurgi langka. .China wis ngrambah tingkat dhuwur saka riset ing teori extraction, sintesis lan aplikasi saka extractants anyar, lan proses extraction kanggo misahake unsur bumi langka.Dibandhingake karo cara pamisahan kayata precipitation graded, crystallization graded, lan pertukaran ion, ekstraksi pelarut nduweni sawetara kaluwihan kayata efek pemisahan sing apik, kapasitas produksi gedhe, penak kanggo produksi kanthi cepet lan terus-terusan, lan gampang entuk kontrol otomatis.Mulane, wis mboko sithik dadi cara utama kanggo misahake jumlah gedhe sakabumi langkas.
Pemurnian tanah langka
Produksi bahan baku
Logam langkaumume dipérang dadi campuran logam bumi langka lan tunggallogam rare earth.Komposisi saka campuranlogam rare earthpadha karo komposisi bumi langka asli ing bijih, lan logam siji iku logam dipisahake lan olahan saka saben rare earth.Iku angel kanggo ngurangioksida tanah langkas (kajaba oksida sakasamarium,europium,, tulium,ytterbium) dadi logam tunggal kanthi nggunakake metode metalurgi umum, amarga pembentukan panas sing dhuwur lan stabilitas sing dhuwur.Mulane, bahan baku sing umum digunakake kanggo produksilogam rare earthsaiki yaiku klorida lan fluorida.
Elektrolisis uyah molten
Produksi massal campuranlogam rare earthing industri umume nggunakake metode elektrolisis uyah molten.Ana rong cara elektrolisis: elektrolisis klorida lan elektrolisis oksida.Cara preparation saka sijilogam rare earthbeda-beda gumantung saka unsur.samarium,europium,,tulium,ytterbiumora cocok kanggo persiapan elektrolitik amarga tekanan uap sing dhuwur, lan malah disiapake nggunakake metode distilasi reduksi.Unsur liyane bisa disiapake kanthi elektrolisis utawa metode pengurangan termal logam.
Elektrolisis klorida minangka cara sing paling umum kanggo ngasilake logam, utamane kanggo campuran logam tanah jarang.Proses iki prasaja, biaya-efektif, lan mbutuhake investasi minimal.Nanging, kekurangan paling gedhe yaiku pelepasan gas klorin, sing ngrusak lingkungan.Elektrolisis oksida ora ngeculake gas sing mbebayani, nanging regane rada luwih dhuwur.Umumé, siji rega dhuwurbumi langkakayataneodymiumlanpraseodymiumdiprodhuksi nggunakake elektrolisis oksida.
Cara elektrolisis pengurangan vakum mung bisa nyiyapake kelas industri umumlogam rare earth.Kanggo nyiapakelogam rare earthkanthi impurities kurang lan kemurnian dhuwur, cara abang termal vakum umume digunakake.Cara iki bisa ngasilake kabeh logam langka bumi, nangingsamarium,europium,,tulium,ytterbiumora bisa diprodhuksi nggunakake metode iki.Potensial redokssamarium,europium,,tulium,ytterbiumlan kalsium mung suda sebagianbumi langkafluoride.Umumé, nyiapake logam kasebut adhedhasar prinsip tekanan uap dhuwur saka logam kasebut lan tekanan uap rendah saka logam kasebut.logam lanthanums.Oksida saka papat ikibumi langkadicampur karo pecahan sakalogam lanthanums lan teken menyang pamblokiran, lan suda ing tungku vakum.Lanthanumluwih aktif, nalikasamarium,europium,,tulium,ytterbiumsing suda kanggo emas deninglanthanumlan diklumpukake ing kondensasi, supaya gampang dipisahake saka slag.
Wektu kirim: Nov-07-2023