Produksi logam tanah jarang juga dikenal sebagai produksi pirometalurgi tanah jarang.Logam tanah jarangumumnya dibagi menjadi logam tanah jarang campuran dan logam tanah jarang tunggal. Komposisi logam tanah jarang campuran mirip dengan komposisi tanah jarang asli dalam bijih, dan satu logam adalah logam yang dipisahkan dan dimurnikan dari setiap tanah jarang. Sulit untuk mereduksi oksida tanah jarang (kecuali oksida samarium, europium, ytterbium, dan thulium) menjadi logam tunggal menggunakan metode metalurgi umum, karena panas pembentukannya yang tinggi dan stabilitasnya yang tinggi. Oleh karena itu, bahan baku yang umum digunakan untuk produksi logam tanah jarang adalah klorida dan fluoridanya.
(1) Metode elektrolisis garam cair
Produksi massal logam tanah jarang campuran di industri umumnya menggunakan metode elektrolisis garam cair. Metode ini melibatkan pemanasan dan peleburan senyawa tanah jarang seperti klorida tanah jarang, dan kemudian elektrolisis untuk mengendapkan logam tanah jarang di katoda. Ada dua metode elektrolisis: elektrolisis klorida dan elektrolisis oksida. Metode pembuatan suatu logam tanah jarang bervariasi tergantung pada unsurnya. Samarium, europium, ytterbium, dan thulium tidak cocok untuk pembuatan elektrolitik karena tekanan uapnya yang tinggi, dan sebaliknya dibuat menggunakan metode distilasi reduksi. Unsur-unsur lain dapat dibuat dengan elektrolisis atau metode reduksi termal logam.
Elektrolisis klorida adalah metode paling umum untuk memproduksi logam, terutama untuk campuran logam tanah jarang. Prosesnya sederhana, hemat biaya, dan membutuhkan investasi minimal. Namun kelemahan terbesarnya adalah pelepasan gas klorin yang mencemari lingkungan.
Elektrolisis oksida tidak melepaskan gas berbahaya, namun biayanya sedikit lebih tinggi. Umumnya, tanah jarang tunggal dengan harga tinggi seperti neodymium dan praseodymium diproduksi menggunakan elektrolisis oksida.
(2) Metode reduksi termal vakum
Metode elektrolisis hanya dapat menyiapkan logam tanah jarang tingkat industri umum. Untuk menyiapkan logam dengan pengotor rendah dan kemurnian tinggi, metode reduksi termal vakum umumnya digunakan. Umumnya, oksida tanah jarang pertama-tama dibuat menjadi fluorida tanah jarang, yang direduksi dengan kalsium logam dalam tungku induksi vakum untuk memperoleh logam mentah. Kemudian, logam tersebut dilebur kembali dan disuling untuk mendapatkan logam yang lebih murni. Metode ini dapat menghasilkan semua logam tanah jarang, tetapi samarium, europium, ytterbium, dan thulium tidak dapat digunakan.
Potensi reduksi oksidasi darisamarium, europium, ytterbium, thuliumdan kalsium hanya mengurangi sebagian fluorida tanah jarang. Umumnya logam-logam ini dibuat dengan menggunakan prinsip tekanan uap tinggi dari logam-logam tersebut dan tekanan uap rendah dari logam lantanum, mencampurkan dan membuat briket oksida dari keempat logam tanah jarang tersebut dengan serpihan logam lantanum, dan mereduksinya dalam tungku vakum.. Lantanumrelatif aktif.Samarium, europium, ytterbium, dan thuliumdireduksi oleh lantanum menjadi emas dan dikumpulkan pada kondensor, yang mudah dipisahkan dari terak.
笔记
Waktu posting: 19 April-2023