Pasiuna sa Rare Earth Industry Technology
·Rare earth idili usa ka metal nga elemento, apan usa ka kolektibong termino alang sa 15 ka talagsaon nga mga elemento sa yuta ugyttriumugscandium.Busa, ang 17 ka talagsaon nga mga elemento sa yuta ug ang ilang nagkalain-laing mga compound adunay lain-laing mga gamit, gikan sa chlorides nga adunay kaputli nga 46% ngadto sa usa ka talagsaon nga yuta oxides ugtalagsaon nga yuta nga mga metalnga adunay kaputli nga 99.9999%.Uban sa pagdugang sa mga may kalabutan nga mga compound ug mga sagol, adunay dili maihap nga talagsaon nga mga produkto sa yuta.Busa,talagsaon nga yutalainlain usab ang teknolohiya base sa mga kalainan niining 17 ka elemento.Apan, tungod sa kamatuoran nga ang talagsaon nga mga elemento sa yuta mahimong bahinon ngadto sa cerium ugyttriummga grupo base sa mineral nga mga kinaiya, ang pagmina, smelting, ug pagbulag nga mga proseso sa mga talagsaon nga yuta nga mga mineral usab medyo nagkahiusa.Sugod gikan sa inisyal nga pagmina sa ore, ang mga pamaagi sa pagbulag, mga proseso sa pagtunaw, mga pamaagi sa pagkuha, ug mga proseso sa pagputli sa mga talagsaon nga yuta ipaila sa usag usa.
Pagproseso sa mineral sa mga talagsaon nga yuta
· Ang pagproseso sa mineral usa ka mekanikal nga proseso sa pagproseso nga naggamit sa mga kalainan sa pisikal ug kemikal nga mga kabtangan tali sa lainlaing mga mineral nga naglangkob sa ore, gigamit ang lainlaing mga pamaagi sa benepisyasyon, proseso, ug kagamitan aron mapauswag ang mapuslanon nga mga mineral sa ore, makuha ang makadaot nga mga hugaw, ug ibulag kini. gikan sa mga mineral nga gangue.
· Satalagsaon nga yutaores nga gimina sa tibuok kalibutan, ang sulod satalagsaon nga yuta oxidespipila lang ka porsyento, ug ang uban mas ubos pa.Aron matubag ang mga kinahanglanon sa produksiyon sa pagtunaw,talagsaon nga yutaAng mga mineral gibulag gikan sa mga mineral nga gangue ug uban pang mapuslanon nga mga mineral pinaagi sa benepisyasyon sa wala pa matunaw, aron madugangan ang sulud sa mga talagsaon nga yuta nga mga oksido ug makakuha mga concentrates nga talagsa nga yuta nga makatubag sa mga kinahanglanon sa metalurhiya sa talagsaon nga yuta.Ang beneficiation sa mga rare earth ores sa kasagaran nagsagop sa flotation method, nga sagad gidugangan sa daghang kombinasyon sa gravity ug magnetic separation aron maporma ang usa ka beneficiation process flow.
Angtalagsaon nga yutaAng deposito sa Baiyunebo Mine sa Inner Mongolia usa ka carbonate rock type nga deposito sa iron dolomite, kasagaran gilangkuban sa nag-uban nga talagsaon nga yuta nga mineral sa iron ore (dugang sa fluorocarbon cerium ore ug monazite, adunay daghan usabniobiumugtalagsaon nga yutaminerales).
Ang nakuha nga ore adunay mga 30% nga puthaw ug mga 5% nga talagsaon nga mga oxide sa yuta. Human sa pagdugmok sa dagkong ore sa minahan, kini gidala sa tren ngadto sa beneficiation plant sa Baotou Iron and Steel Group Company.Ang tahas sa planta sa benepisyasyon mao ang pagdaghanFe2O3gikan sa 33% ngadto sa labaw sa 55%, una nga paggaling ug paggrado sa usa ka conical ball mill, ug dayon pagpili sa usa ka nag-unang iron concentrate nga 62-65% Fe2O3 (iron oxide) gamit ang cylindrical magnetic separator.Ang mga tailing nagpadayon sa pag-agi sa flotation ug magnetic separation aron makakuha og secondary iron concentrate nga adunay labaw sa 45%Fe2O3(iron oxide).Ang talagsaon nga yuta gipadato sa flotation foam, nga adunay grado nga 10-15%.Ang concentrate mahimong mapili gamit ang shaking table aron makagama og coarse concentrate nga adunay REO content nga 30%.Human maproseso pag-usab sa mga kagamitan sa benepisyasyon, ang usa ka talagsaon nga yuta nga concentrate nga adunay REO nga sulod nga labaw sa 60% mahimong makuha.
Pamaagi sa pagkadunot sa talagsaong yuta nga concentrate
·Rare nga yutaAng mga elemento sa concentrates kasagaran anaa sa porma sa dili matunaw nga carbonates, fluoride, phosphates, oxides, o silicates.Ang mga elemento sa talagsaon nga yuta kinahanglan nga mabag-o ngadto sa mga compound nga matunaw sa tubig o dili organikong mga asido pinaagi sa nagkalain-laing kemikal nga mga kausaban, ug unya moagi sa mga proseso sama sa pagtunaw, pagbulag, pagputli, konsentrasyon, o calcination aron makahimo og lain-laing mga sagol.talagsaon nga yutamga compound sama sa mixed rare earth chloride, nga mahimong gamiton isip mga produkto o hilaw nga materyales para sa pagbulag sa usa ka talagsaon nga mga elemento sa yuta.Kini nga proseso gitawagtalagsaon nga yutaconcentrate decomposition, nailhan usab nga pre-treatment.
· Adunay daghang mga paagi sa pagkadunottalagsaon nga yutaconcentrates, nga sa kasagaran bahinon ngadto sa tulo ka mga kategoriya: acid pamaagi, alkali pamaagi, ug chlorination pagkadunot.Ang pagkadunot sa acid mahimong dugang nga bahinon sa pagkadunot sa hydrochloric acid, pagkadunot sa sulfuric acid, ug pagkadunot sa hydrofluoric acid.Ang alkali decomposition mahimong dugang nga bahinon ngadto sa sodium hydroxide decomposition, sodium hydroxide melting, o soda roasting nga mga pamaagi.Ang angay nga dagan sa proseso sa kasagaran gipili base sa mga prinsipyo sa concentrate type, grade nga mga kinaiya, produkto nga plano, kasayon alang sa pagbawi ug komprehensibo nga paggamit sa dili talagsaon nga mga elemento sa yuta, benepisyo alang sa labor hygiene ug environmental protection, ug economic rationality.
·Bisan dul-an sa 200 ka talagsaon ug nagkatibulaag nga mga elemento nga mineral ang nadiskobrehan, kini wala madato ngadto sa independenteng mga deposito sa industriyal nga pagmina tungod sa ilang panagsa ra.Sa pagkakaron, talagsaon ra nga independentegermanium, selenium, ugtelluriumnadiskobrehan ang mga deposito, apan ang sukod sa mga deposito dili kaayo dako.
Pagtunaw sa mga talagsaon nga yuta
· Adunay duha ka mga paagi alang satalagsaon nga yutasmelting, hydrometallurgy ug pyrometallurgy.
· Ang tibuok nga proseso sa talagsaon nga yuta hydrometallurgy ug metal nga kemikal nga metalurhiya kasagaran anaa sa solusyon ug solvent, sama sa pagkadunot sa talagsaong yuta concentrate, pagbulag ug pagkuha satalagsaon nga yuta oxides, compounds, ug single rare earth metals, nga naggamit ug kemikal nga separation process sama sa precipitation, crystallization, oxidation-reduction, solvent extraction, ug ion exchange.Ang labing sagad nga gigamit nga pamaagi mao ang organic solvent extraction, nga usa ka unibersal nga proseso alang sa industriyal nga pagbulag sa mga high-purity single rare earth elements.Ang proseso sa hydrometallurgy komplikado ug ang kaputli sa produkto taas.Kini nga pamaagi adunay usa ka halapad nga aplikasyon sa paghimo sa nahuman nga mga produkto.
Ang proseso sa pyrometallurgical yano ug adunay taas nga produktibo.Rare nga yutapyrometallurgy nag-una naglakip sa produksyon satalagsaon nga yuta nga mga alloypinaagi sa silicothermic reduction method, ang pagprodyus ug rare earth metals o alloys pinaagi sa molten salt electrolysis method, ug ang produksyon satalagsaon nga yuta nga mga alloypinaagi sa metal thermal reduction method etc.
Ang kasagaran nga kinaiya sa pyrometallurgy mao ang produksyon ubos sa taas nga kondisyon sa temperatura.
Proseso sa paghimo sa talagsaon nga yuta
·Rare nga yutacarbonate ugtalagsaon nga yuta chloridemao ang duha ka nag-unang nag-unang mga produkto satalagsaon nga yutaindustriya.Sa kinatibuk-an, sa pagkakaron adunay duha ka nag-unang proseso alang sa paghimo niining duha ka mga produkto.Ang usa ka proseso mao ang concentrated sulfuric acid roasting process, ug ang laing proseso gitawag nga caustic soda process, minubo nga caustic soda process.
· Dugang pa nga anaa sa lain-laing mga talagsaon nga yuta minerales, usa ka mahinungdanon nga bahin satalagsaon nga mga elemento sa yutasa kinaiyahan nag-uban sa apatite ug phosphate nga mga mineral nga bato.Ang kinatibuk-ang reserba sa kalibutan nga phosphate ore gibana-bana nga 100 ka bilyon ka tonelada, nga adunay aberidstalagsaon nga yutasulod sa 0.5 ‰.Gibanabana nga ang kinatibuk-ang kantidad satalagsaon nga yutanakig-uban sa phosphate ore sa kalibutan mao ang 50 ka milyon ka tonelada.Sa pagtubag sa mga kinaiya sa ubostalagsaon nga yutasulod ug espesyal nga kahimtang sa panghitabo sa mga minahan, nagkalain-laing mga proseso sa pagbawi ang gitun-an sa lokal ug internasyonal, nga mahimong bahinon sa basa ug init nga mga pamaagi.Sa basa nga mga pamaagi, sila mahimong bahinon ngadto sa nitric acid pamaagi, hydrochloric acid pamaagi, ug sulfuric acid pamaagi sumala sa lain-laing mga decomposition acid.Adunay lain-laing mga paagi sa pagbawi sa talagsaon nga yuta gikan sa phosphorus kemikal nga mga proseso, nga ang tanan suod nga nalangkit sa mga pamaagi sa pagproseso sa phosphate ore.Atol sa proseso sa thermal production, angtalagsaon nga yutarecovery rate mahimong moabot sa 60%.
Uban sa padayon nga paggamit sa phosphate rock nga mga kahinguhaan ug ang pagbalhin ngadto sa pagpalambo sa ubos nga kalidad nga phosphate rock, ang sulfuric acid basa nga proseso phosphoric acid nga proseso nahimong mainstream nga pamaagi sa phosphate kemikal nga industriya, ug ang pagbawi satalagsaon nga mga elemento sa yutasa sulfuric acid basa nga proseso phosphoric acid nahimong usa ka research hotspot.Sa proseso sa produksyon sa sulfuric acid basa nga proseso phosphoric acid, ang proseso sa pagkontrolar sa enrichment sa talagsaong yuta sa phosphoric acid ug unya sa paggamit sa organic solvent extraction sa pagkuha talagsaon nga yuta adunay mas bentaha kay sa sayo nga naugmad nga mga pamaagi.
Proseso sa pagkuha sa talagsaon nga yuta
Sulfuric acid solubility
Ceriumgrupo (dili matunaw sa sulfate complex salts) -lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, ug prometium;
Terbiumgrupo (gamay nga matunaw sa sulfate complex salts) -samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, ugholmium;
Yttriumgrupo (matunaw sa sulfate complex salts) -yttrium, erbium, thulium, ytterbium,lutetium, ugscandium.
Pagbulag sa pagkuha
Kahayagtalagsaon nga yuta(P204 mahuyang nga acidity extraction) -lanthanum,cerium, praseodymium,neodymium, ug prometium;
Middle rare earth (P204 low acidity extraction)-samarium,europium,gadolinium,terbium,dysprosium;
Bug-attalagsaon nga yutamga elemento(pagkuha sa acidity sa P204) -holmium,
Pasiuna sa Proseso sa Pagkuha
Sa proseso sa pagbulagtalagsaon nga mga elemento sa yuta,tungod sa hilabihan ka susama nga pisikal ug kemikal nga mga kabtangan sa 17 ka mga elemento, ingon man sa kadagaya sa nag-uban nga mga hugaw satalagsaon nga mga elemento sa yuta, ang proseso sa pagkuha medyo komplikado ug sagad gigamit.
Adunay tulo ka mga matang sa mga proseso sa pagkuha: lakang-sa-lakang nga pamaagi, ion exchange, ug solvent extraction.
Step-by-step nga pamaagi
Ang pamaagi sa pagbulag ug pagputli gamit ang kalainan sa solubility sa mga compound sa solvents gitawag nga step-by-step nga pamaagi.gikan sayttrium(Y) salutetium(Lu), usa ka panagbulag tali sa tanan nga natural nga nahitabotalagsaon nga mga elemento sa yuta, lakip ang radium nga nadiskobrehan sa magtiayong Curie,
Gibulag silang tanan gamit kini nga pamaagi.Ang pamaagi sa pag-opera niini nga pamaagi medyo komplikado, ug ang usa nga pagbulag sa tanan nga talagsaon nga mga elemento sa yuta mikuha sa kapin sa 100 ka tuig, nga adunay usa ka pagbulag ug gibalikbalik nga operasyon nga nakaabot sa 20000 ka beses.Alang sa mga trabahante sa kemikal, ang ilang trabaho
Ang kusog medyo taas ug ang proseso medyo komplikado.Busa, ang paggamit niini nga pamaagi dili makahimo og usa ka talagsaon nga yuta sa daghang gidaghanon.
Pagbaylo sa ion
Ang buluhaton sa panukiduki bahin sa talagsaon nga mga elemento sa yuta nababagan sa kawalay katakus sa paghimo og usatalagsaon nga elemento sa yutasa dako nga gidaghanon pinaagi sa lakang-sa-lakang nga mga pamaagi.Aron maanalisa angtalagsaon nga mga elemento sa yutanga anaa sa mga produkto sa nukleyar nga fission ug tangtangon ang talagsaon nga mga elemento sa yuta gikan sa uranium ug thorium, ang ion exchange chromatography (ion exchange chromatography) malampuson nga gitun-an, nga gigamit dayon alang sa pagbulag satalagsaon nga elemento sa yutas.Ang bentaha sa pamaagi sa pagbinayloay sa ion mao nga daghang mga elemento ang mahimong mabulag sa usa ka operasyon.Ug mahimo usab kini makakuha og mga produkto nga adunay taas nga kaputli.Bisan pa, ang disbentaha mao nga dili kini maproseso nga padayon, nga adunay taas nga siklo sa pag-operate ug taas nga gasto alang sa pagbag-o ug pagbaylo sa resin.Busa, kini sa makausa ang nag-unang pamaagi sa pagbulag sa daghang mga talagsaon nga yuta giretiro na sa mainstream separation method ug gipulihan sa solvent extraction method.Bisan pa, tungod sa talagsaon nga mga kinaiya sa ion exchange chromatography sa pagkuha sa taas nga kaputli nga single nga talagsaon nga mga produkto sa yuta, sa pagkakaron, aron makahimo og ultra-high purity nga single nga mga produkto ug pagbulag sa pipila ka bug-at nga talagsaon nga mga elemento sa yuta, gikinahanglan usab nga gamiton ang ion exchange chromatography. sa pagbulag ug paghimo sa usa ka talagsaon nga produkto sa yuta.
Pagkuha sa solvent
Ang paagi sa paggamit sa mga organikong solvent sa pagkuha ug pagbulag sa gikuha nga substansiya gikan sa dili matunaw nga tubig nga solusyon gitawag nga organic solvent liquid-liquid extraction, gipamubo nga solvent extraction.Kini usa ka proseso sa pagbalhin sa masa nga nagbalhin sa mga sangkap gikan sa usa ka bahin sa likido ngadto sa lain.Ang paagi sa pagkuha sa solvent kay gigamit na kaniadto sa petrochemical, organic chemistry, pharmaceutical chemistry, ug analytical chemistry.Bisan pa, sa miaging kap-atan ka tuig, tungod sa pag-uswag sa siyensya ug teknolohiya sa atomic nga enerhiya, ingon man ang panginahanglan alang sa paghimo sa mga ultrapure nga sangkap ug talagsaon nga mga elemento, ang pagkuha sa solvent nakahimo og daghang pag-uswag sa mga industriya sama sa industriya sa nukleyar nga gasolina ug talagsaon nga metalurhiya. .Nakab-ot sa China ang taas nga lebel sa panukiduki sa teorya sa pagkuha, ang synthesis ug aplikasyon sa mga bag-ong extractant, ug ang proseso sa pagkuha alang sa panagbulag sa mga elemento sa talagsaon nga yuta.Kung itandi sa mga pamaagi sa pagbulag sama sa graded precipitation, graded crystallization, ug ion exchange, ang solvent extraction adunay usa ka serye sa mga bentaha sama sa maayo nga separation effect, dako nga kapasidad sa produksyon, kasayon alang sa paspas ug padayon nga produksyon, ug sayon nga makab-ot ang awtomatik nga pagkontrol.Busa, kini sa hinay-hinay nahimong ang nag-unang pamaagi alang sa pagbulag sa dako nga kantidad satalagsaon nga yutas.
Rare earth purification
Pagprodyus hilaw nga materyales
Mga metal nga talagsaon nga yutakasagarang gibahin ngadto sa mixed rare earth metals ug singletalagsaon nga yuta nga mga metal.Ang komposisyon sa sinagoltalagsaon nga yuta nga mga metalsusama sa orihinal nga talagsaon nga yuta nga komposisyon sa ore, ug ang usa ka metal usa ka metal nga gilain ug dalisay gikan sa matag talagsaon nga yuta.Lisod ang pagkunhodtalagsaon nga yuta oxides (gawas sa mga oxide sasamarium,europium,, thulium,ytterbium) ngadto sa usa ka metal gamit ang kinatibuk-ang mga pamaagi sa metalurhiko, tungod sa ilang taas nga kainit sa pagporma ug taas nga kalig-on.Busa, ang kasagarang gigamit nga hilaw nga materyales alang sa produksyon satalagsaon nga yuta nga mga metalKarong panahona mao ang ilang mga chloride ug fluoride.
Natunaw nga asin electrolysis
Ang masa nga produksyon sa mixedtalagsaon nga yuta nga mga metalsa industriya sa kasagaran naggamit sa tinunaw nga asin electrolysis nga pamaagi.Adunay duha ka pamaagi sa electrolysis: chloride electrolysis ug oxide electrolysis.Ang pamaagi sa pag-andam sa usa katalagsaon nga yuta nga mga metallainlain depende sa elemento.samarium,europium,,thulium,ytterbiumdili angay alang sa pag-andam sa electrolytic tungod sa ilang taas nga presyur sa alisngaw, ug sa baylo giandam gamit ang pamaagi sa pagkunhod sa distillation.Ang ubang mga elemento mahimong maandam pinaagi sa electrolysis o metal thermal reduction method.
Ang chloride electrolysis mao ang labing komon nga pamaagi sa paghimo og mga metal, ilabi na sa mga sinagol nga talagsaon nga mga metal sa yuta.Ang proseso yano, epektibo sa gasto, ug nanginahanglan gamay nga pagpamuhunan.Apan, ang pinakadako nga disbentaha mao ang pagpagawas sa chlorine gas, nga makahugaw sa kinaiyahan.Ang oxide electrolysis wala magpagawas sa makadaot nga mga gas, apan ang gasto gamay nga mas taas.Kasagaran, taas nga presyo nga singletalagsaon nga mga yutasama saneodymiumugpraseodymiumgihimo gamit ang oxide electrolysis.
Ang vacuum reduction electrolysis nga pamaagi mahimo lamang sa pag-andam sa kinatibuk-ang industriya nga gradotalagsaon nga yuta nga mga metal.Para mangandamtalagsaon nga yuta nga mga metalnga adunay ubos nga mga hugaw ug taas nga kaputli, ang vacuum thermal reduction nga pamaagi kasagarang gigamit.Kini nga pamaagi makahimo sa tanan nga usa ka talagsaon nga yuta nga mga metal, apansamarium,europium,,thulium,ytterbiumdili mahimo gamit kini nga pamaagi.Ang potensyal sa redox sasamarium,europium,,thulium,ytterbiumug ang kalsiyum partially pagkunhodtalagsaon nga yutafluoride.Kasagaran, ang pag-andam niini nga mga metal gibase sa mga prinsipyo sa taas nga presyur sa alisngaw niini nga mga metal ug ubos nga presyur sa alisngaw salanthanum nga metals.Ang mga oxide niining upattalagsaon nga mga yutagisagol sa mga tipik salanthanum nga metals ug compressed ngadto sa mga bloke, ug pagkunhod sa usa ka vacuum hudno.Lanthanummas aktibo, samtangsamarium,europium,,thulium,ytterbiumgipaubos sa bulawan pinaagi salanthanumug nakolekta sa condensation, nga nagpasayon sa pagbulag gikan sa slag.
Oras sa pag-post: Nob-07-2023