Përgatitja e Metaleve të Rralla të Tokës
Prodhimi i metaleve të rralla të tokës njihet edhe si prodhim pirometalurgjik i tokës së rrallë.Metalet e rralla të tokësNë përgjithësi ndahen në metale të rralla të përziera të tokës dhe metale të vetme të rralla të tokës. Përbërja e metaleve të rralla të përziera të tokës është e ngjashme me përbërjen origjinale të tokës së rrallë në xeheror, dhe një metal i vetëm është një metal i ndarë dhe i rafinuar nga çdo tokë e rrallë. Është e vështirë të reduktohen oksidet e tokës së rrallë (përveç oksideve të samariumit, europiumit, iterbiumit dhe tuliumit) në një metal të vetëm duke përdorur metoda të përgjithshme metalurgjike, për shkak të nxehtësisë së tyre të lartë të formimit dhe stabilitetit të lartë. Prandaj, lëndët e para të përdorura zakonisht për prodhimin e metaleve të rralla të tokës janë kloruret dhe fluoridet e tyre.
(1) Metoda e elektrolizës së kripës së shkrirë
Prodhimi masiv i metaleve të rralla të përziera të tokës në industri përgjithësisht përdor metodën e elektrolizës së shkrirë të kripës. Kjo metodë përfshin ngrohjen dhe shkrirjen e përbërjeve të rralla të tokës, siç janë kloruret e tokës së rrallë, dhe më pas elektrolizën për të precipituar metalet e rralla të tokës në katodë. Ekzistojnë dy metoda të elektrolizës: elektroliza e klorurit dhe elektroliza e oksidit. Metoda e përgatitjes së një metali të vetëm të rrallë të tokës ndryshon në varësi të elementit. Samariumi, europiumi, iterbiumi dhe tuliumi nuk janë të përshtatshëm për përgatitje elektrolitike për shkak të presionit të tyre të lartë të avullit, dhe në vend të kësaj përgatiten duke përdorur metodën e distilimit të reduktimit. Elemente të tjera mund të përgatiten me anë të elektrolizës ose metodës së reduktimit termik të metaleve.
Elektroliza e klorurit është metoda më e zakonshme për prodhimin e metaleve, veçanërisht për metalet e rralla të përziera të tokës. Procesi është i thjeshtë, me kosto efektive dhe kërkon investime minimale. Megjithatë, disavantazhi më i madh është çlirimi i gazit të klorit, i cili ndot mjedisin.
Elektroliza e oksidit nuk çliron gazra të dëmshëm, por kostoja është pak më e lartë. Në përgjithësi, metalet e rralla të vetme me çmim të lartë, si neodimi dhe praseodimi, prodhohen duke përdorur elektrolizën e oksidit.
(2) Metoda e reduktimit termik me vakum
Metoda e elektrolizës mund të përgatisë vetëm metale të rralla të tokës së gradës industriale. Për të përgatitur metale me papastërti të ulëta dhe pastërti të lartë, përdoret përgjithësisht metoda e reduktimit termik në vakum. Në përgjithësi, oksidet e tokës së rrallë shndërrohen së pari në fluorur të tokës së rrallë, i cili reduktohet me kalcium metalik në një furrë induksioni vakumi për të përftuar metale të papërpunuara. Pastaj, ato shkrihen përsëri dhe distilohen për të përftuar metale më të pastra. Kjo metodë mund të prodhojë të gjitha metalet e rralla të tokës, por samariumi, europiumi, iterbiumi dhe tuliumi nuk mund të përdoren.
Potenciali i reduktimit të oksidimit tësamarium, europium, yterbium, thuliumdhe kalciumi e reduktoi vetëm pjesërisht fluorin e metaleve të rralla të tokës. Në përgjithësi, këto metale përgatiten duke përdorur parimin e presionit të lartë të avullit të këtyre metaleve dhe presionit të ulët të avullit të metaleve të lantanit, duke përzier dhe briketuar oksidet e këtyre katër metaleve të rralla të tokës me mbeturinat e metaleve të lantanit dhe duke i reduktuar ato në një furrë me vakum.Lanthanumështë relativisht aktiv.Samarium, europium, yterbium dhe thuliumreduktohen nga lantani në ar dhe mblidhen në kondensator, i cili është i lehtë për t'u ndarë nga skorjet.
笔记
Koha e postimit: 19 Prill 2023