稀土市(shi)場是一(yi)個多元(yuan)化的市(shi)場,它不(bu)隻是一(yī)個産品(pǐn),而是15個(ge)稀土元(yuan)素和钇(yǐ)、钪及其(qí)各種化(huà)合物從(cong)純度46%的(de)㊙麻豆小偷闯空🚩门巧遇空🌈️氯化物(wu)到99.9999%的單(dān)一稀土(tu)氧化物(wù)及稀土(tu)金屬,均(jun)具有多(duo)種多樣(yàng)的用途(tu)。加上相(xiang)🔴關的化(huà)合物和(he)混合物(wù),産品不(bú)計其數(shu)。首先從(cóng)最初的(de)礦石開(kāi)采起,我(wo)們逐一(yi)介紹稀(xī)土的分(fèn)離方法(fa)和冶煉(liàn)過程。
一(yī)、稀土選(xuan)礦
選礦(kuàng)是利用(yòng)組成礦(kuàng)石的各(ge)種礦物(wu)之間的(de)物理化(hua)學性🥰質(zhì)🔞的差異(yi),采用不(bu)同的選(xuan)礦方法(fǎ),借助不(bu)同的選(xuǎn)礦工藝(yi)🆚,不同的(de)選🔆礦設(shè)備,把礦(kuang)石中的(de)有用礦(kuàng)物富集(ji)起♍來,除(chu)去有害(hai)雜💚質,并(bìng)使之與(yǔ)脈石礦(kuang)物分離(lí)的機械(xiè)加工過(guò)程。
當前(qián)我國和(hé)世界上(shang)其它國(guó)家開采(cǎi)出來的(de)稀土礦(kuàng)石🌈中,稀(xi)土🔞氧化(huà)物含量(liàng)隻有百(bai)分之幾(ji),甚至有(you)的更低(di),爲了滿(man)足冶煉(liàn)的生産(chǎn)要求,在(zài)冶煉前(qian)經選礦(kuang),将稀土(tǔ)礦物與(yǔ)脈石礦(kuàng)物🐕和其(qí)它有用(yòng)礦物分(fen)開,以提(tí)高稀土(tu)氧化物(wu)的含量(liàng),得到能(neng)🔴滿足稀(xī)土冶金(jin)要求⛱️的(de)稀土精(jīng)礦✏️。稀土(tu)礦的選(xuan)礦一般(bān)采用浮(fú)選法,并(bing)常輔以(yi)重選、磁(cí)🤩選組成(chéng)多種組(zu)合的選(xuan)礦工藝(yì)流程。
内(nèi)蒙古白(bai)雲鄂博(bo)礦山的(de)稀土礦(kuang)床,是鐵(tie)白雲石(shí)的碳酸(suan)岩💃型礦(kuang)床,在主(zhu)要成分(fèn)鐵礦中(zhong)伴生稀(xi)土礦物(wu)(除氟碳(tan)铈礦、獨(du)🚶居石外(wai),還有數(shù)種含铌(ni)、稀土礦(kuang)物)。采出(chū)的礦石(shí)中含鐵(tie)30%左右,稀(xī)土氧化(hua)物約5%。在(zai)礦山先(xian)将
大礦(kuang)石破碎(suì)後,用火(huo)車運至(zhì)包頭鋼(gāng)鐵集團(tuan)公司的(de)選礦廠(chǎng)。選礦💁廠(chang)的任務(wu)是将Fe2O3從(cong)33%提高到(dao)55%以上,先(xiān)在錐🌐形(xíng)球⭕磨機(jī)🌈上磨礦(kuang)分級,再(zài)用圓筒(tong)磁選機(jī)選得62~65%Fe2O3的(de)一次鐵(tie)精礦。其(qi)尾礦繼(jì)續進行(háng)浮選與(yu)磁選,得(de)到含45%Fe2O3以(yǐ)上的二(er)次🌏鐵精(jing)礦。稀🐕土(tǔ)富集在(zai)浮選泡(pao)沫中,品(pin)位達🔆到(dao)10~15%。該富集(jí)物可用(yong)搖床選(xuan)出REO含量(liàng)爲30%的粗(cu)精礦,經(jing)選🔆礦設(shè)備再處(chu)理後,可(ke)得到REO60%以(yi)上的稀(xī)土精礦(kuang)。
二、稀土(tu)冶煉方(fang)法
稀土(tǔ)冶煉方(fang)法有兩(liang)種,即濕(shi)法冶金(jīn)和火法(fǎ)冶金。
濕(shi)法冶金(jīn)屬化工(gōng)冶金方(fāng)式,全流(liú)程大多(duō)處于溶(rong)液、溶劑(jì)之中,如(ru)稀土精(jīng)礦的分(fen)解、稀土(tǔ)氧化物(wù)、稀土化(huà)合物⛱️、單(dan)一稀土(tu)金屬🍓的(de)分離和(he)提取過(guo)程就是(shi)采用🥰沉(chén)澱、結😘晶(jīng)、氧化還(hái)原、溶劑(jì)萃取、離(lí)子交換(huàn)等化學(xué)分離工(gōng)藝過程(cheng)。現應用(yòng)較普遍(bian)的🔞是有(you)機溶劑(ji)萃取法(fǎ),它是工(gong)業分離(li)高純單(dān)一稀土(tu)元素的(de)♍通用工(gōng)藝。濕法(fǎ)冶金流(liu)程📱複雜(za),産品純(chún)度高✉️,該(gāi)法生産(chan)成品應(yīng)用面廣(guǎng)闊。
火法(fǎ)冶金工(gong)藝過程(cheng)簡單,生(shēng)産率較(jiào)高。稀土(tǔ)火法冶(yě)煉💚主要(yao)💋包括矽(xī)熱還原(yuan)法制取(qǔ)稀土合(hé)金,熔鹽(yán)電解法(fa)制取稀(xi)😄土金屬(shu)或合金(jīn)👄,金屬熱(rè)還原法(fǎ)制取稀(xī)土🐕合金(jīn)等。火法(fa)冶金的(de)共🏃🏻同特(te)點是在(zài)高溫條(tiao)件下生(shēng)産。
1.稀土(tu)精礦的(de)分解
稀(xī)土精礦(kuàng)中的稀(xī)土,一般(ban)呈難溶(rong)于水的(de)碳酸鹽(yan)、氟化物(wu)♌、磷🔴酸鹽(yán)💛、氧化物(wù)或矽酸(suan)鹽等形(xing)态。必須(xu)通過各(ge)種化🌐學(xue)變化将(jiāng)稀土轉(zhuǎn)化爲溶(rong)于水或(huò)無機酸(suān)的化合(hé)物,經過(guo)溶解、分(fen)離、淨化(huà)、濃縮🏃或(huò)灼燒等(děng)工序,制(zhi)成各種(zhong)混合稀(xi)土化合(he)🌐物如混(hùn)合稀土(tu)氯化物(wù),作爲産(chan)品或分(fen)離單一(yi)稀土的(de)原🌈料,這(zhe)樣的過(guo)程稱爲(wèi)稀土❄️精(jīng)礦分解(jie)也稱爲(wèi)前處理(li)。
分解稀(xī)土精礦(kuang)有很多(duo)方法,總(zong)的來說(shuō)可分爲(wèi)三類❌,即(ji)酸💋法、堿(jian)法和氯(lǜ)化分解(jie)。酸法分(fèn)解又分(fèn)爲鹽酸(suān)分解、硫(liu)酸分解(jie)和氫氟(fu)酸分解(jiě)法等。堿(jiǎn)法分解(jie)又分爲(wei)氫氧化(hua)鈉分解(jie)🐅或氫氧(yǎng)🙇♀️化鈉熔(róng)🌐融或蘇(su)打焙燒(shāo)法等。一(yi)般根據(jù)精礦的(de)類型、品(pin)位特點(diǎn)、産品方(fang)案、便于(yú)非稀土(tu)元素的(de)👈回收與(yǔ)綜合利(lì)用、利于(yú)勞動衛(wèi)生與環(huan)境保護(hu)、經濟合(hé)理等原(yuán)則選擇(ze)适宜的(de)工藝流(liu)🔴程。
碳酸(suan)稀土和(he)氯化稀(xī)土的生(sheng)産:
這是(shi)稀土工(gong)業中最(zuì)主要的(de)兩種初(chū)級産品(pǐn),一般地(di)說🚩,目前(qián)有兩個(ge)主要工(gong)藝生産(chan)這兩種(zhǒng)産品。
一(yī)個工藝(yi)是濃硫(liu)酸焙燒(shāo)工藝,即(ji)把稀土(tǔ)精礦與(yǔ)硫酸🐅混(hun)🛀🏻合在回(hui)轉窯中(zhōng)焙燒。經(jing)過焙燒(shāo)的礦用(yòng)水浸出(chū),則可溶(rong)性👅的稀(xī)👌土硫酸(suan)鹽就進(jìn)入水溶(rong)液,稱之(zhi)爲浸出(chū)液。然後(hou)往浸♌出(chū)液中加(jia)入碳酸(suān)氫铵,則(ze)稀土呈(chéng)碳酸鹽(yán)沉澱下(xià)來,過濾(lü)後即得(de)碳酸稀(xī)土。
另一(yi)種工藝(yi)叫燒堿(jiǎn)法工藝(yi),簡稱堿(jiǎn)法工藝(yì)。一般是(shi)将60%的稀(xī)土精礦(kuàng)與濃堿(jiǎn)液攪勻(yun),在高溫(wen)下熔融(róng)反應,稀(xī)土❗精礦(kuàng)即被🏃🏻♂️分(fèn)解,稀土(tu)變爲氫(qīng)氧化稀(xi)土,把堿(jian)餅經水(shui)洗除去(qù)鈉鹽和(he)多餘的(de)堿🌏,然後(hòu)把水洗(xi)過的氫(qīng)氧化稀(xī)土再用(yong)鹽酸溶(róng)解,稀土(tǔ)❗被溶解(jie)爲氯化(hua)稀土溶(róng)液,調酸(suan)度除去(qu)雜質,過(guò)濾後的(de)氯化稀(xī)土溶液(yè)經🍓濃縮(suo)結晶即(ji)制得固(gu)體的氯(lǜ)化稀土(tǔ)。
2.稀土元(yuan)素的分(fen)離
目前(qian),除Pm以外(wài)的16個稀(xī)土元素(sù)都可提(tí)純到6N(99.9999%)的(de)純度。由(yóu)稀土精(jīng)礦分解(jiě)後所得(de)到的混(hùn)合稀土(tǔ)化合物(wu)中,分離(lí)提取出(chu)單一純(chún)稀👄土元(yuán)素,在化(huà)學工藝(yì)上是比(bǐ)較複雜(zá)和困難(nán)的。其主(zhǔ)要♈原因(yīn)有二個(gè),一是镧(lán)系元素(su)之間的(de)物理性(xing)質和化(hua)學性質(zhi)十分相(xiàng)似,多數(shu)稀土離(lí)子半徑(jìng)居于相(xiang)鄰兩元(yuán)素之間(jiān),非常相(xiàng)近,在水(shui)溶液中(zhong)都是穩(wen)定的三(san)價态。稀(xi)土❄️離子(zǐ)與水的(de)親♻️和力(lì)大,因受(shou)水合物(wu)的保護(hù),其化學(xué)性質非(fēi)常相似(sì),分離💃提(ti)純極爲(wei)困難。二(er)是稀土(tǔ)精礦分(fen)解後所(suo)得到的(de)混❤️合稀(xi)土化合(hé)物中伴(ban)生的雜(za)質元素(sù)較多(如(rú)鈾、钍、铌(ni)、钽、钛、锆(gao)、鐵、鈣、矽(xi)、氟、磷等(děng))。因此,在(zai)分離稀(xi)土元素(sù)的工🧡藝(yì)流程中(zhong),不但要(yào)考慮這(zhè)十幾個(gè)化學性(xìng)質極其(qí)相近的(de)稀土元(yuán)素之間(jian)的分💯離(lí),而且還(hai)必須考(kao)慮稀土(tu)元素同(tong)伴生的(de)雜質元(yuán)素之間(jiān)的🤩分離(lí)。
現在稀(xi)土生産(chǎn)中采用(yong)的分離(li)方法(濕(shī)法生産(chan)工藝)有(you):(1)分步法(fǎ)(分級結(jie)晶法、分(fèn)級沉澱(dian)法和氧(yǎng)化還原(yuán)法);(2)離子(zi)交換法(fǎ);(3)溶劑萃(cuì)取法。
(1)分(fèn)步法
從(cóng)1794年發現(xiàn)的钇(Y)到(dao)1905年發現(xian)的镥(Lu)爲(wèi)止,所有(yǒu)天然存(cun)在🔴的稀(xi)土元素(sù)間的單(dān)一分離(lí),還有居(ju)裏夫婦(fu)發現的(de)🈲鐳,都是(shì)用這種(zhǒng)方法分(fèn)離的。分(fen)步法是(shì)利用化(huà)合物🏃🏻♂️在(zài)溶劑中(zhong)溶解的(de)難易🧑🏾🤝🧑🏼程(cheng)度(溶解(jiě)度)上的(de)差别來(lái)進行分(fen)離和提(tí)純的。方(fāng)法的操(cao)作✨程序(xu)是:将含(han)有兩種(zhong)稀土元(yuan)素的化(huà)合物先(xiān)以🐇适宜(yí)的溶劑(ji)🌈溶解後(hòu),加熱濃(nóng)縮,溶液(ye)中一部(bu)分元素(sù)化合物(wu)析出來(lái)(結晶🔞或(huò)沉澱)。析(xi)出物中(zhong),溶解度(du)較小⭕的(de)稀土元(yuán)素得到(dào)富集,溶(rong)解度較(jiao)大點的(de)稀土元(yuán)素在溶(rong)液中也(ye)得到富(fù)集。因爲(wei)稀土元(yuan)素之間(jian)的溶解(jie)度差别(bié)很小,必(bì)須重複(fu)操🈚作多(duo)次才能(néng)将這兩(liang)種稀土(tǔ)元素分(fèn)離開‼️來(lái),因而這(zhè)是一件(jian)非常困(kùn)難的工(gōng)作。全部(bù)稀土元(yuan)素的單(dan)一分離(lí)耗費了(le)100多年,一(yi)次分離(li)重複操(cao)作竟達(da)2萬次,對(duì)于⚽化學(xué)工作❗者(zhe)而言,其(qí)艱辛的(de)程度🏒,可(ke)想而知(zhī)。因此用(yòng)這樣的(de)方法不(bú)能大量(liang)生産單(dan)一稀土(tǔ)。
(2)離子交(jiāo)換法
由(you)于分步(bu)法不能(néng)大量生(shēng)産單一(yi)稀土,因(yin)而稀土(tu)元素的(de)📞研究工(gong)作也受(shou)到了阻(zu)礙,第二(èr)次世界(jiè)大戰後(hou),美國原(yuan)子彈研(yan)制計劃(huà)即所謂(wèi)曼哈頓(dùn)計劃推(tui)動了❤️稀(xī)土分✉️離(lí)技術的(de)發展,因(yin)稀土元(yuán)素和鈾(you)、钍等放(fàng)射性元(yuan)素性質(zhi)相似,爲(wei)盡快推(tuī)進原子(zǐ)能的研(yan)究,就将(jiāng)稀土作(zuò)爲其代(dai)用品加(jiā)以利用(yòng)。而且,爲(wèi)了分析(xī)原子核(he)裂變産(chan)物中含(hán)有的稀(xī)土元素(su),并除去(qù)鈾、钍中(zhōng)的稀土(tu)元素,研(yan)究成功(gōng)了離子(zi)交換色(se)層分析(xi)法(離子(zǐ)交換法(fa)),進而用(yong)于稀土(tǔ)元素的(de)分離。
離(li)子交換(huan)色層法(fǎ)的原理(lǐ)是:首先(xian)将陽離(li)子交換(huàn)樹脂填(tian)充于柱(zhu)子内,再(zai)将待分(fen)離的混(hun)合稀土(tu)吸附在(zài)柱子入(rù)口處的(de)那一端(duān),然後讓(rang)淋洗液(ye)從上到(dào)下流🌈經(jīng)柱子。形(xing)成了絡(luò)合物的(de)稀土就(jiu)脫離離(li)子交換(huan)樹脂而(ér)随淋洗(xǐ)液一起(qi)向下流(liu)動。流動(dòng)的過程(chéng)中稀土(tu)📐絡合物(wù)分解,再(zai)吸附于(yu)樹脂上(shàng)。就這樣(yàng),稀土離(lí)子一邊(bian)吸附、脫(tuo)離樹脂(zhi),一邊随(suí)着淋洗(xi)液向柱(zhu)子的💚出(chu)口端流(liú)動。由♋于(yú)稀土離(li)子與絡(luò)合劑形(xíng)🏃♀️成的絡(luò)合物的(de)穩定性(xing)不同,因(yin)此各♻️種(zhong)稀土離(li)子向下(xia)移動的(de)速度不(bú)一樣,親(qīn)✌️和力大(da)的稀土(tǔ)向下流(liu)動快,結(jie)果先到(dao)達出口(kou)端。
離子(zǐ)交換法(fǎ)的優點(dian)是一次(cì)操作可(ke)以将多(duō)個元素(su)加以分(fen)離。而且(qiě)還能得(dé)到高純(chun)度的産(chan)品。這種(zhong)方法的(de)缺點是(shì)不能連(lian)續處理(lǐ),一次操(cao)作周期(qi)花費時(shi)間長,還(hái)有樹脂(zhī)的再生(sheng)、交換等(děng)所耗成(chéng)本高,因(yin)此,這種(zhong)曾經是(shi)分離大(dà)量稀土(tu)的主要(yào)方法已(yǐ)從主流(liu)分離💯方(fang)法上退(tui)下來,而(ér)被溶劑(ji)萃取法(fa)取代。但(dàn)由于離(li)子交換(huàn)色層法(fǎ)具有獲(huo)得高純(chún)度單一(yī)稀土産(chan)品❄️的突(tu)出特點(dian),目💋前,爲(wèi)制取超(chao)高🔱純單(dan)一稀土(tǔ)産品以(yi)及一些(xiē)🐪重稀土(tǔ)元素的(de)分離,還(hai)需用離(li)子交換(huàn)色層法(fǎ)分離制(zhì)取。
(3)溶劑(jì)萃取法(fa)
利用有(yǒu)機溶劑(jì)從與其(qí)不相混(hùn)溶的水(shui)溶液中(zhong)把被萃(cuì)💔取🈲物提(tí)取分離(lí)出來的(de)方法稱(cheng)之爲有(you)機溶劑(jì)液—液液(yè)萃取法(fa),簡稱溶(róng)劑萃取(qu)法,它是(shi)一種把(bǎ)物質從(cong)一個液(yè)相轉移(yi)到另一(yī)個液相(xiàng)的傳質(zhì)過程。
溶(rong)劑萃取(qǔ)法在石(shi)油化工(gong)、有機化(huà)學、藥物(wu)化學和(he)分析化(huà)學㊙️方面(mian)應用較(jiao)早。但近(jin)四十年(nián)來,由于(yú)原子能(néng)科學技(ji)術的發(fā)展,超純(chun)物㊙️質及(jí)稀有元(yuán)素生産(chǎn)的需要(yào),溶劑🤟萃(cuì)取法在(zài)核燃♍料(liào)工業、稀(xi)有冶金(jīn)等工業(ye)方面,得(dé)到了很(hen)大的發(fā)展。我國(guo)在萃取(qu)理論的(de)研究、新(xīn)型萃取(qǔ)劑的合(hé)成與應(yīng)用和稀(xi)土元素(sù)分離的(de)萃取💛工(gōng)藝流程(chéng)等方面(mian),均達到(dào)了很高(gāo)的水平(píng)。
溶劑萃(cui)取法其(qí)萃取過(guò)程與分(fen)級沉澱(dian)、分級結(jié)晶、離子(zǐ)交㊙️換⁉️等(deng)分離方(fang)法相比(bi),具有分(fen)離效果(guo)好、生産(chǎn)能力大(dà)、便于♌快(kuai)速連續(xù)生産📱、易(yì)于實現(xiàn)自動控(kong)制等一(yi)系列優(yōu)⭐點,因而(ér)🔞逐漸變(bian)成分離(lí)大量稀(xī)土的主(zhu)要方法(fǎ)。
溶劑萃(cui)取法的(de)分離設(shè)備有混(hùn)合澄清(qīng)槽、離心(xīn)萃取器(qì)🔴等,提純(chún)💜稀土所(suo)用的萃(cui)取劑有(you):以酸性(xìng)磷酸酯(zhi)爲代表(biǎo)的陽離(li)子萃取(qu)🏃♀️劑如P204、P507,以(yi)胺爲代(dài)表的陰(yin)離子交(jiao)換液N1923和(he)以TBP、P350等中(zhōng)性磷酸(suan)酯爲代(dài)表的溶(róng)❌劑萃取(qǔ)劑三種(zhong)。這些萃(cuì)☔取劑的(de)粘度與(yǔ)比重都(dōu)很高,與(yu)水不易(yi)分離。通(tong)常用煤(mei)油等溶(rong)劑将❗其(qí)稀釋再(zai)用🏃🏻♂️。
萃取(qu)工藝過(guo)程一般(bān)可分爲(wei)三個主(zhǔ)要階段(duàn):萃取、洗(xi)滌、反萃(cui)取。
3.稀土(tǔ)金屬的(de)制備
稀(xi)土金屬(shǔ)的生産(chǎn)又叫稀(xī)土火法(fǎ)冶金生(sheng)産。稀土(tu)金屬一(yi)般分爲(wei)混合稀(xi)土金屬(shǔ)和單一(yi)稀土金(jin)屬。混合(hé)🔅稀土金(jin)屬🚶的組(zǔ)成與礦(kuang)石中原(yuán)有的稀(xi)土成份(fen)接近,單(dān)一金屬(shu)是各稀(xi)土分離(li)精制的(de)金屬。以(yǐ)稀土氧(yang)化物(除(chú)钐、铕、镱(yi)及铥的(de)氧化物(wù)外)爲原(yuán)料用一(yī)般冶金(jīn)方法很(hen)難還原(yuan)成單一(yī)金屬,因(yin)其生成(cheng)熱很大(da)、穩定🔴性(xing)高。因此(cǐ)目♊前生(shēng)産稀土(tu)金屬常(cháng)用的原(yuan)料是它(ta)們的氯(lü)化物和(he)氟化物(wù)。
(1)熔鹽電(diàn)解法
工(gōng)業上大(dà)批量生(sheng)産混合(hé)稀土金(jin)屬一般(ban)使用熔(róng)鹽電解(jie)法。這🍉一(yī)方法是(shì)把稀土(tu)氯化物(wù)等稀土(tu)化合物(wu)加熱熔(róng)融,然後(hòu)✔️進行電(diàn)解,在陰(yīn)極上析(xī)出稀土(tu)金屬✌️。電(dian)解法有(you)氯化物(wu)電解和(he)氧化物(wù)電解🛀🏻兩(liǎng)種方法(fa)。單一稀(xī)土金屬(shǔ)的制備(bèi)🔞方法因(yīn)元素不(bú)同而異(yì)。钐、铕、镱(yi)、铥因蒸(zheng)氣壓高(gāo),不适于(yú)電解法(fǎ)制備,而(ér)使用還(hai)原蒸餾(liú)法。其它(tā)元素可(ke)用電解(jie)法或🔴金(jīn)屬熱還(hai)原法制(zhì)備。
氯化(huà)物電解(jiě)是生産(chan)金屬最(zui)普通的(de)方法,特(te)别是混(hun)合稀🐪土(tǔ)金屬工(gōng)藝簡單(dan),成本便(biàn)宜,投資(zi)小,但最(zui)大缺💰點(dian)是氯氣(qi)放出,污(wu)染環境(jìng)。
氧化物(wù)電解沒(mei)有有害(hài)氣體放(fang)出,但成(chéng)本稍高(gāo)些,一👈般(ban)生産價(jià)格較高(gao)的單一(yi)稀土如(ru)钕、镨等(deng)都用氧(yǎng)化物電(diàn)解。
(2)真空(kong)熱還原(yuan)法
電解(jie)法隻能(néng)制備一(yī)般工業(ye)級的稀(xī)土金屬(shu),如要制(zhì)備雜質(zhi)較🤞低‼️,純(chún)度高的(de)金屬,一(yī)般用真(zhen)空熱還(hai)原的🏃♀️方(fang)法來制(zhi)💞取。一般(bān)是把稀(xī)土氧化(huà)物先制(zhì)成氟化(hua)稀土,在(zai)真✌️空感(gǎn)應爐内(nèi)用金屬(shǔ)鈣進行(háng)還原,制(zhi)得粗金(jin)屬,然後(hou)再經過(guo)重熔和(hé)蒸餾獲(huo)得較純(chun)的金屬(shu),這一方(fāng)法可以(yǐ)生産所(suǒ)有的單(dān)一稀土(tu)金屬,但(dàn)钐、铕、镱(yi)、铥㊙️不能(neng)用這種(zhǒng)方法。
钐(shān)、铕、镱、铥(diū)與鈣的(de)氧化還(hái)原電位(wèi)僅使氟(fú)化稀土(tu)産生部(bu)分還⁉️原(yuan)。一般制(zhi)備這些(xie)金屬,是(shì)利用這(zhe)些金屬(shǔ)的高蒸(zhēng)汽🈚壓和(he)镧金💃🏻屬(shu)的📧低蒸(zheng)氣壓的(de)原理,将(jiang)這四種(zhǒng)稀土的(de)氧化物(wù)與镧金(jin)屬的碎(sui)屑混合(he)壓塊,在(zài)真空爐(lu)中進行(hang)還原,镧(lán)💞比較活(huó)潑🔅,钐、铕(yǒu)、镱、铥被(bèi)镧還原(yuan)💞成金屬(shǔ)後收集(ji)在冷凝(ning)器上,與(yǔ)渣很容(rong)🧑🏾🤝🧑🏼易分開(kāi)。
三、稀土(tu)産品的(de)分類方(fāng)法
稀土(tǔ)的産品(pin)種類很(hen)多。按加(jiā)工深度(dù),我們将(jiāng)其分爲(wèi)選♈冶産(chan)品和應(yīng)用産品(pǐn)。前者指(zhi)稀土礦(kuàng)山和冶(yě)煉企💯業(yè)生産的(de)稀土精(jing)礦⚽、單一(yi)和混合(he)的稀土(tǔ)氧化物(wù)、金☁️屬及(jí)其合金(jīn)、單一及(jí)混合稀(xī)土鹽類(lei)等,共計(ji)300多個品(pǐn)種、500多個(ge)規格。後(hòu)者指✏️一(yi)切含稀(xī)土的制(zhì)成品,如(ru)稀土💋永(yong)磁體、稀(xi)土熒光(guang)粉、稀土(tu)抛光粉(fěn)、稀土⛱️微(wēi)肥、稀土(tǔ)激光晶(jing)體、稀土(tǔ)貯氫材(cai)料等。目(mu)前沒有(you)統一的(de)分類法(fa),也沒有(you)統一的(de)叫法,界(jiè)限🌈也不(bu)明确,大(dà)家熟悉(xī)的叫法(fa);礦産品(pǐn),初級産(chan)品(或粗(cu)産品)稱(cheng)上遊産(chan)🚩品;深加(jia)工産品(pin)(或叫單(dan)一産品(pǐn)、高純産(chan)品)稱中(zhōng)遊産品(pǐn);應用材(cai)料和應(yīng)用産品(pin)(或器件(jian))稱下遊(yóu)産品。其(qi)中單一(yi)稀土❌氧(yang)化物、稀(xi)土🔞金屬(shǔ)、混合稀(xi)土氧化(huà)物、混合(he)稀土金(jin)屬主要(yao)用途見(jiàn)表1。
稀土(tǔ)産品用(yong)途一覽(lan)表
|
單一(yi)稀土氧(yǎng)化物 |
混(hun)合稀土(tu)氧化物(wu) |
單一稀(xi)土金屬(shu) |
混合稀(xi)土金屬(shǔ) |
|
La2 O3 :光學玻(bō)璃、陶瓷(ci)電容器(qì)、催化劑(ji)、熱電子(zi)發射體(ti)等。
Ce2
O3
:玻璃(li)脫色劑(ji)、催化劑(jì)、光學玻(bo)璃、抛光(guāng)粉等。
Nd2 O3 :永(yong)磁體、玻(bō)璃添加(jia)劑、陶瓷(cí)電容器(qì)、激光器(qi)等。 Sm2 O3 :永磁(ci)體、陶瓷(cí)電容器(qì)、催化劑(ji)。 Eu2 O3 :紅色熒(ying)光粉、原(yuán)子反應(ying)堆控制(zhì)材料等(deng)。 Gd2 O3 :原子反(fan)應堆控(kòng)制材料(liao)、GGG磁光材(cái)料、磁緻(zhì)冷材料(liao)、光學玻(bō)璃。
Tb4
O7
:高顯(xiǎn)色燈、磁(ci)光存儲(chu)材料、磁(ci)緻伸縮(suō)材料。
Ho2 O3 :顔(yá)料、激光(guāng)器等。 Er2 O3 :光(guāng)學玻璃(lí)、半導體(ti)、光導纖(xian)維。
Tm2
O3
:激光(guang)器等。
|
抛(pao)光粉
平(ping)闆玻璃(lí)、電視顯(xian)像管、照(zhào)相機鏡(jìng)頭、眼鏡(jìng)片等。
石(shí)油裂化(hua)催化。 |
钇(yi):耐熱鋼(gang)添加劑(ji)、電子材(cai)料、核反(fǎn)應堆材(cai)料、鋁導(dǎo)線。 镧:貯(zhu)氫合金(jīn)、電子射(shè)線源、吸(xī)氣劑、鋁(lǚ)合金。 镨(pǔ):永磁合(hé)金、磁緻(zhi)冷合金(jīn)。 钕:永磁(ci)合金、磁(cí)光存貯(zhù)材料 钐(shan):永磁合(he)金等。 铈(shi):火石合(hé)金、冶金(jin)添加劑(ji)。
钆:原子(zi)能、磁緻(zhì)冷材料(liào)、磁光存(cun)貯材料(liào)。
镝:永磁(ci)合金、磁(cí)光存貯(zhù)材料、磁(cí)緻冷、磁(cí)緻伸縮(suō)材料。
铥(diu):磁緻伸(shēn)縮材料(liào)等。
铽:磁(cí)緻伸縮(suō)材料、磁(ci)光存貯(zhu)材料。
|
發(fa)火合金(jin)、鋼鐵和(hé)有色金(jin)屬的添(tian)加劑、貯(zhù)氫合金(jīn)等❓。 |
從稀(xī)土原料(liào)直至最(zuì)終産品(pǐn)分爲幾(jǐ)個階段(duàn),越接近(jin)最🈲終産(chǎn)品,技術(shù)含量越(yue)高,其附(fu)加值越(yuè)高。從稀(xī)土原料(liào)到最終(zhōng)🈲成品⚽要(yào)經過從(cong)原料、材(cai)料、器件(jian)到産品(pin),且☂️每一(yi)個環節(jiē)都有關(guān)鍵☎️的技(jì)術,越接(jiē)近最終(zhōng)産品,其(qi)技術含(han)量⭕也越(yue)高,當然(rán)附加值(zhí)也就越(yuè)高。所以(yi)發展稀(xi)土應用(yòng)産🏃品和(hé)高附加(jia)值産品(pin)是中國(guo)稀土未(wèi)來♌的希(xī)望。
下一(yī)篇: 能簡(jiǎn)要作一(yi)下我國(guó)稀土資(zi)源與地(di)質科學(xue)發展的(de)述評🔞嗎(ma)?
上一篇(piān): 稀土資(zī)源有哪(na)些?
© 2019-2021 濟甯(ning)彙誠新(xīn)材料有(you)限公司(sī) 版權所(suǒ)有
京ICP證(zheng)000000号
··•·