Entwodiksyon nan Teknoloji Endistri Latè Ra
·Latè ra mwenLi pa yon eleman metalik, men yon tèm kolektif pou 15 eleman latè ra akitriyòmepieskandyòmSe poutèt sa, 17 eleman latè ra yo ak divès konpoze yo gen divès itilizasyon, sòti nan klori ki gen yon pite 46% rive nan oksid latè ra endividyèl akmetal latè raak yon pite 99.9999%. Avèk adisyon konpoze ak melanj ki gen rapò, gen anpil pwodwi latè ra. Kidonk,tè rateknoloji a divès tou ki baze sou diferans ki genyen ant 17 eleman sa yo. Sepandan, akòz lefèt ke eleman latè ra yo ka divize an seryòm akitriyòmGwoup ki baze sou karakteristik mineral yo, pwosesis min, fonn, ak separasyon mineral latè ra yo tou relativman inifye. Apati minrè inisyal la, metòd separasyon yo, pwosesis fonn, metòd ekstraksyon, ak pwosesis pirifikasyon latè ra yo pral prezante youn pa youn.
Tretman mineral tè ra yo
Tretman mineral se yon pwosesis mekanik ki itilize diferans ki genyen nan pwopriyete fizik ak chimik ant divès mineral ki fòme minrè a, itilize diferan metòd anrichisman, pwosesis ak ekipman pou anrichi mineral itil nan minrè a, retire enpurte danjere yo, epi separe yo ak mineral gang yo.
·Nantè raminrè yo mine atravè lemond, kontni anoksid latè rase sèlman kèk pousan, e gen kèk ki menm pi ba. Pou satisfè egzijans pwodiksyon fonn metal la,tè raMineral yo separe de mineral gang ak lòt mineral itil yo atravè anrichisman anvan fonn, pou ogmante kontni oksid latè ra yo epi jwenn konsantre latè ra ki ka satisfè egzijans metaliji latè ra. Anrichisman minrè latè ra yo jeneralman adopte metòd flotasyon, souvan konplete pa plizyè konbinezon gravite ak separasyon mayetik pou fòme yon koule pwosesis anrichisman.
Latè radepo nan min Baiyunebo nan Inner Mongolia a se yon depo kalite wòch kabonat ki fèt ak dolomit fè, sitou konpoze de mineral latè ra ki akonpaye minrè fè (anplis minrè seryòm fliyorokabòn ak monazit, genyen tou plizyèniobyòmepitè ramineral).
Minrè yo ekstrè a gen anviwon 30% fè ak anviwon 5% oksid latè ra. Apre yo fin kraze gwo minrè a nan min lan, yo transpòte l nan tren nan izin anrichisman Baotou Iron and Steel Group Company. Travay izin anrichisman an se ogmanteFe2O3soti nan 33% pou rive plis pase 55%, premye moulen ak klasman sou yon moulen boul konik, epi answit chwazi yon konsantre fè prensipal ki gen 62-65% Fe2O3 (oksid fè) lè l sèvi avèk yon separateur mayetik silendrik. Dechè yo kontinye sibi flotasyon ak separasyon mayetik pou jwenn yon konsantre fè segondè ki gen plis pase 45%Fe2O3(oksid fè). Yo anrichi latè ra nan kim flotasyon, ak yon grad 10-15%. Yo ka chwazi konsantre a lè l sèvi avèk yon tab souke pou pwodui yon konsantre koryas ak yon kontni REO 30%. Apre ekipman anrichisman an fin trete l, yo ka jwenn yon konsantre latè ra ak yon kontni REO plis pase 60%.
Metòd dekonpozisyon konsantre latè ra
·Latè raEleman nan konsantre yo jeneralman egziste sou fòm kabonat, fliyò, fosfat, oksid, oswa silikat ki pa solub. Eleman latè ra yo dwe konvèti an konpoze ki solub nan dlo oswa asid inòganik atravè divès chanjman chimik, epi answit sibi pwosesis tankou disolisyon, separasyon, pirifikasyon, konsantrasyon, oswa kalsinasyon pou pwodui divès melanj.tè rakonpoze tankou klori latè ra melanje, ki ka itilize kòm pwodwi oswa matyè premyè pou separe eleman latè ra endividyèl. Pwosesis sa a reletè radekonpozisyon konsantre, ke yo rele tou pre-tretman.
·Gen anpil metòd pou dekonpozetè rakonsantre, ki jeneralman ka divize an twa kategori: metòd asid, metòd alkali, ak dekonpozisyon klorinasyon. Dekonpozisyon asid kapab divize plis an dekonpozisyon asid kloridrik, dekonpozisyon asid silfirik, ak dekonpozisyon asid fluoridrik. Dekonpozisyon alkali kapab divize plis an dekonpozisyon idroksid sodyòm, fonn idroksid sodyòm, oswa metòd griye soda. Jeneralman, yo chwazi koule pwosesis ki apwopriye a dapre prensip kalite konsantre, karakteristik klas, plan pwodwi, konvenyans pou rekiperasyon ak itilizasyon konplè eleman ki pa latè ra, benefis pou ijyèn travay ak pwoteksyon anviwònman, ak rasyonalite ekonomik.
·Malgre yo dekouvri prèske 200 mineral eleman ra ak dispèse, yo pa te anrichi yo an depo endepandan ak min endistriyèl akòz rarite yo. Jiskaprezan, se sèlman mineral endepandan ra yo dekouvri.jèmanyòm, selenyòm, akteluryòmYo dekouvri depo, men gwosè depo yo pa twò gwo.
Fizyon tè ra
·Gen de metòd poutè rafonn, idwometaluriji ak pirometaluriji.
· Pwosesis idwometaliji latè ra ak metaliji chimik metal la fèt sitou nan solisyon ak sòlvan, tankou dekonpozisyon konsantre latè ra, separasyon ak ekstraksyonoksid latè ra, konpoze, ak metal latè ra endividyèl, ki itilize pwosesis separasyon chimik tankou presipitasyon, kristalizasyon, oksidasyon-rediksyon, ekstraksyon sòlvan, ak echanj iyon. Metòd ki pi souvan itilize a se ekstraksyon sòlvan òganik, ki se yon pwosesis inivèsèl pou separasyon endistriyèl eleman latè ra endividyèl ki gen gwo pite. Pwosesis idwometaliji a konplèks epi pite pwodwi a wo. Metòd sa a gen yon pakèt aplikasyon nan pwodiksyon pwodwi fini.
Pwosesis pirometalurgik la senp epi li gen yon gwo pwodiktivite.Latè raPirometalurgi sitou gen ladan pwodiksyonalyaj latè rapa metòd rediksyon silikotèmik, pwodiksyon metal oswa alyaj latè ra pa metòd elektwoliz sèl fonn, ak pwodiksyon analyaj latè rapa metòd rediksyon tèmik metal elatriye
Karakteristik komen pirometaluriji a se pwodiksyon anba kondisyon tanperati ki wo.
Pwosesis pwodiksyon tè ra
·Latè rakabonat akklori tè rase de prensipal pwodwi prensipal yo nantè raendistri a. Anjeneral, kounye a gen de pwosesis prensipal pou pwodui de pwodui sa yo. Youn nan pwosesis yo se pwosesis torrefaksyon asid silfirik konsantre a, epi lòt pwosesis la rele pwosesis soda kostik la, abreje kòm pwosesis soda kostik la.
·Anplis prezans yo nan plizyè mineral latè ra, yon pòsyon enpòtan naneleman latè ranan lanati koegziste avèk mineral wòch apatit ak fosfat. Rezèv total minrè fosfat mondyal yo se apeprè 100 milya tòn, ak yon mwayèntè rakontni 0.5 ‰. Yo estime ke kantite total latè raki asosye avèk minrè fosfat nan mond lan se 50 milyon tòn. An repons a karakteristik ki ba yotè raKontni ak sitiyasyon espesyal nan min yo te etidye plizyè pwosesis rekiperasyon ni nan peyi a ni nan lòt peyi, ke yo ka divize an metòd mouye ak tèmik. Nan metòd mouye yo, yo ka divize an metòd asid nitrique, metòd asid idrokloridrik, ak metòd asid silfirik selon diferan asid dekonpozisyon yo. Gen plizyè fason pou rekipere latè ra nan pwosesis chimik fosfò, yo tout gen rapò ak metòd pwosesis minrè fosfat la. Pandan pwosesis pwodiksyon tèmik la, latè raTo rekiperasyon an ka rive nan 60%.
Avèk itilizasyon kontinyèl resous wòch fosfat yo ak chanjman an nan direksyon devlopman wòch fosfat ki ba-bon kalite, pwosesis asid silfirik mouye pwosesis asid fosfòrik la vin tounen metòd prensipal nan endistri chimik fosfat la, epi rekiperasyon an...eleman latè raNan pwosesis asid silfirik mouye, asid fosfòrik vin tounen yon sijè rechèch enpòtan. Nan pwosesis pwodiksyon asid silfirik mouye, pwosesis pou kontwole anrichisman latè ra nan asid fosfòrik epi answit itilize ekstraksyon sòlvan òganik pou ekstrè latè ra gen plis avantaj pase metòd ki te devlope byen bonè.
Pwosesis ekstraksyon tè ra
Solubilite asid silfirik
Seryòmgwoup (ensolubl nan sèl konplèks silfat) –lantàn, seryòm, praseodimyòm, neyodim, ak pwometyòm;
Tèrbyòmgwoup (yon ti kras soluble nan sèl konplèks silfat) -samaryòm, ewopyòm, gadolinyòm, tèrbyòm, dispwozyòm, akolmyòm;
Yttriumgwoup (solubl nan sèl konplèks silfat) –itriyòm, èrbyòm, tulyòm, iterbyòm,liteyòm, akeskandyòm.
Separasyon ekstraksyon
Limyètè ra(Ekstraksyon asidite fèb P204) –lantàn,seryòm, praseodimyòm,neyodim, ak pwometyòm;
Latè ra mwayen (ekstraksyon P204 ki ba asidite)-samaryòm,ewopyòm,gadolinyòm,tèrbyòm,dispwozyòm;
Entwodiksyon nan Pwosesis Ekstraksyon an
Nan pwosesis separasyon aneleman latè ra,akòz pwopriyete fizik ak chimik ki sanble anpil nan 17 eleman yo, ansanm ak abondans enpurte ki akonpaye yo naneleman latè ra, pwosesis ekstraksyon an relativman konplèks epi yo itilize li souvan.
Gen twa kalite pwosesis ekstraksyon: metòd etap pa etap, echanj iyon, ak ekstraksyon sòlvan.
Metòd etap pa etap
Metòd separasyon ak pirifikasyon ki itilize diferans nan solubilite konpoze nan solvan yo rele metòd etap pa etap la. Soti nanitriyòm(Y) pou riveliteyòm(Lu), yon sèl separasyon ant tout sa ki fèt natirèlmaneleman latè ra, ki gen ladan radyòm ke koup Curie a te dekouvri a,
Yo tout separe lè l sèvi avèk metòd sa a. Pwosedi operasyon metòd sa a relativman konplèks, epi yon sèl separasyon tout eleman latè ra yo te pran plis pase 100 ane, ak yon sèl separasyon ak operasyon repete ki rive 20000 fwa. Pou travayè chimik yo, travay yo
Fòs la relativman wo epi pwosesis la relativman konplèks. Se poutèt sa, lè w sèvi ak metòd sa a ou pa ka pwodui yon sèl tè ra an gwo kantite.
Echanj iyon
Travay rechèch sou eleman latè ra yo te bloke pa enkapasite pou pwodui yon sèleleman latè raan gwo kantite atravè metòd etap pa etap. Pou analizeeleman latè raki genyen nan pwodwi fisyon nikleyè yo epi retire eleman latè ra yo nan iranyòm ak toryòm, yo te etidye avèk siksè kromatografi echanj iyon (kromatografi echanj iyon), ki te itilize apre sa pou separasyon aneleman latè ras. Avantaj metòd echanj iyon an se ke plizyè eleman ka separe nan yon sèl operasyon. Epi li kapab tou jwenn pwodwi ki gen gwo pite. Sepandan, dezavantaj la se ke li pa ka trete kontinyèlman, ak yon sik operasyon long ak gwo depans pou rejenerasyon ak echanj résine. Se poutèt sa, metòd prensipal sa a pou separe gwo kantite latè ra yo te retire nan metòd separasyon endikap la epi ranplase pa metòd ekstraksyon sòlvan. Sepandan, akòz karakteristik eksepsyonèl kromatografi echanj iyon nan jwenn pwodwi latè ra endividyèl ki gen gwo pite, kounye a, pou pwodui pwodwi endividyèl ultra-pite epi separe kèk eleman latè ra lou, li nesesè tou pou itilize kromatografi echanj iyon pou separe epi pwodui yon pwodwi latè ra.
Ekstraksyon solvang
Metòd pou itilize solvang òganik pou ekstrè epi separe sibstans ki ekstrè a nan yon solisyon akeuz ki pa ka melanje yo rele ekstraksyon likid-likid solvang òganik, abreje kòm ekstraksyon solvang. Li se yon pwosesis transfè mas ki transfere sibstans soti nan yon faz likid nan yon lòt. Metòd ekstraksyon solvang lan te aplike pi bonè nan petwochimik, chimi òganik, chimi famasetik, ak chimi analitik. Sepandan, nan karant dènye ane yo, akòz devlopman syans ak teknoloji enèji atomik, ansanm ak bezwen pou pwodiksyon sibstans ultra pi ak eleman ra, ekstraksyon solvang te fè gwo pwogrè nan endistri tankou endistri konbistib nikleyè ak metaliji ra. Lachin te reyalize yon wo nivo rechèch nan teyori ekstraksyon, sentèz ak aplikasyon nouvo èkstraktè, ak pwosesis ekstraksyon pou separasyon eleman latè ra. Konpare ak metòd separasyon tankou presipitasyon gradyèl, kristalizasyon gradyèl, ak echanj iyon, ekstraksyon solvang gen yon seri avantaj tankou bon efè separasyon, gwo kapasite pwodiksyon, konvenyans pou pwodiksyon rapid ak kontinyèl, ak fasil pou reyalize kontwòl otomatik. Se poutèt sa, li piti piti vin metòd prensipal la pou separe gwo kantite.tè ras.
Pirifikasyon latè ra
Pwodiksyon matyè premyè
Metal latè rajeneralman divize an metal latè ra melanje ak metal latè sèlmetal latè raKonpozisyon melanje ametal latè rasanble ak konpozisyon orijinal latè ra ki nan minrè a, epi yon sèl metal se yon metal separe epi rafine nan chak latè ra. Li difisil pou diminyeoksid latè ras (eksepte pou oksid nansamaryòm,ewopyòm,, tulyòm,iterbyòm) nan yon sèl metal lè l sèvi avèk metòd metaliji jeneral, akòz gwo chalè fòmasyon yo ak gwo estabilite yo. Se poutèt sa, matyè premyè yo itilize souvan pou pwodiksyon anmetal latè rasèjousi se klori ak fliyò yo.
Elektwoliz sèl fonn
Pwodiksyon an mas melanjemetal latè raNan endistri jeneralman yo itilize metòd elektwoliz sèl fonn lan. Gen de metòd elektwoliz: elektwoliz klori ak elektwoliz oksid. Metòd preparasyon yon sèlmetal latè ravarye selon eleman an.samaryòm,ewopyòm,,tulyòm,iterbyòmYo pa apwopriye pou preparasyon elektwolitik akòz presyon vapè ki wo yo, epi yo prepare yo olye de sa lè l sèvi avèk metòd distilasyon rediksyon. Lòt eleman yo ka prepare pa elektwoliz oswa metòd rediksyon tèmik metal.
Elektwoliz klorid se metòd ki pi komen pou pwodui metal, sitou pou metal latè ra melanje. Pwosesis la senp, li pa koute chè, epi li mande yon envestisman minimòm. Sepandan, pi gwo dezavantaj la se liberasyon gaz klò a, ki polye anviwònman an. Elektwoliz oksid la pa libere gaz danjere, men pri a yon ti kras pi wo. Anjeneral, se metal sèl ki koute chè.tè ratankouneyodimepipraseodimyòmYo pwodui lè l sèvi avèk elektwoliz oksid.
Metòd elektwoliz rediksyon vakyòm nan ka sèlman prepare pwodui endistriyèl jeneral.metal latè raPou preparemetal latè raAvèk ti kantite enpurte ak gwo pite, jeneralman yo itilize metòd rediksyon tèmik vakyòm. Metòd sa a ka pwodui tout metal latè ra endividyèl, mensamaryòm,ewopyòm,,tulyòm,iterbyòmpa ka pwodui lè l sèvi avèk metòd sa a. Potansyèl redoks lasamaryòm,ewopyòm,,tulyòm,iterbyòmepi kalsyòm sèlman diminye pasyèlmantè rafliyò. Anjeneral, preparasyon metal sa yo baze sou prensip presyon vapè ki wo pou metal sa yo ak presyon vapè ki ba poumetal lantàns. Oksid kat sa yotè rayo melanje ak fragman nanmetal lantàns epi konprese an blòk, epi redwi nan yon founo vakyòm.Lantànpi aktif, pandan kesamaryòm,ewopyòm,,tulyòm,iterbyòmyo redwi an lò palantànepi li ranmase sou kondansasyon, sa ki fè li fasil pou separe de salop.
Dat piblikasyon: 7 novanm 2023