Ro-ràdh gu Teicneòlas Gnìomhachas Rare Earth
·Talamh tearc ichan e eileamaid mheatailt a th’ ann, ach teirm coitcheann airson 15 eileamaidean talmhainn tearc agusitriumagussgainneal.Mar sin, tha diofar fheuman aig na 17 eileamaidean talmhainn tearc agus na diofar choimeasgaidhean aca, bho chlorides le purrachd de 46% gu ocsaidean talmhainn tearc singilte agusmeatailtean talmhainn tearcle purity de 99.9999%.Le cuir a-steach todhar agus measgachaidhean co-cheangailte, tha gun àireamh de thoraidhean talmhainn tearc ann.Mar sin,talamh tearctha teicneòlas cuideachd eadar-mheasgte stèidhichte air eadar-dhealachaidhean nan 17 eileamaidean sin.Ach, air sgàth 's gum faod eileamaidean talmhainn tearc a bhith air an roinn ann an cerium agusitriumbuidhnean stèidhichte air feartan mèinnearachd, tha pròiseasan mèinnearachd, leaghaidh agus dealachadh mèinnearan talmhainn tearc cuideachd gu ìre mhath aonaichte.A’ tòiseachadh bhon chiad mhèinneadh mèinn, thèid na dòighean dealachaidh, pròiseasan leaghaidh, dòighean às-tharraing, agus pròiseasan glanaidh talmhainn tearc a thoirt a-steach aon às deidh aon.
Giullachd mhèinnearach de thalamh tearc
· Is e pròiseas giullachd meacanaigeach a th’ ann an giullachd mèinnearachd a bhios a’ cleachdadh na h-eadar-dhealachaidhean ann an feartan fiosaigeach is ceimigeach eadar diofar mhèinnirean a tha a’ dèanamh suas a’ mhèinn, a’ cleachdadh diofar dhòighean buannachd, pròiseasan agus uidheamachd gus mèinnirean feumail a shaidhbhreachadh anns a’ mhèinn, cuir às do neo-chunbhalachd cronail, agus dealachadh riutha. bho mèinnean gangue.
·Anns atalamh tearcmèinnean air am mèinneadh air feadh an t-saoghail, susbaintocsaidean talmhainn tearcdìreach beagan sa cheud, agus cuid eadhon nas ìsle.Gus coinneachadh ri riatanasan toraidh leaghaidh,talamh tearctha mèinnirean air an sgaradh bho mhèinnirean gangue agus mèinnirean feumail eile tro bhith a’ faighinn buannachd mus leaghadh iad, gus susbaint ocsaidean talmhainn tearc a mheudachadh agus dùmhlachd talmhainn tearc fhaighinn a choinnicheas ri riatanasan meatailteachd talmhainn tearc.Mar as trice bidh buannachd mèinnean talmhainn tearc a’ gabhail ri modh fleòdraidh, gu tric air a chur ris le measgachadh de dh’ iom-tharraing agus dealachadh magnetach gus sruth pròiseas buannachd a chruthachadh.
Tha antalamh tearcTha tasgadh ann am Mèinn Baiyunebo ann am Mongolia a-staigh na thasgadh seòrsa de chreig carbonate de dolomite iarainn, sa mhòr-chuid air a dhèanamh suas de mhèinnirean talmhainn tearc ann am mèinn iarainn (a bharrachd air mèinnean cerium fluorocarbon agus monazite, tha grunn ann cuideachd.niobiumagustalamh tearcmèinnirean).
Anns a' mhèinn a th' air a thoirt a-mach tha mu 30% iarann agus mu 5% ocsaidean talmhainn tearc.An dèidh a bhith a' pronnadh a' mhèinn mhòir anns a' mhèinn, thèid a ghiùlan air trèana gu ionad buannachd Companaidh Iarainn is Stàilinn Baotou.Is e obair an lus buannachd àrdachadhFe2O3bho 33% gu còrr air 55%, an toiseach a’ bleith agus a’ rangachadh air muileann bàl bideanach, agus an uairsin a’ taghadh dùmhlachd iarainn bun-sgoile de 62-65% Fe2O3 (iarann ocsaid) a’ cleachdadh dealaiche magnetach siolandair.Tha na h-earrainnean a’ leantainn orra a’ dol tro shnàmhadh agus dealachadh magnetach gus dùmhlachd iarainn àrd-sgoile fhaighinn anns a bheil còrr air 45%Fe2O3(iarann ogsaid).Tha talamh tearc air a bheairteachadh le foam fleòdraidh, le ìre de 10-15%.Faodar an dùmhlachd a thaghadh le bhith a’ cleachdadh clàr crathadh gus dùmhlachd garbh a dhèanamh le susbaint REO de 30%.Às deidh ath-ghiollachdachadh le uidheamachd sochair, gheibhear dùmhlachd talmhainn tearc le susbaint REO de chòrr air 60%.
Dòigh lobhadh de dhùmhlachadh talmhainn tearc
·Talamh tearcTha eileamaidean ann an dùmhlachd mar as trice ann an cruth carbonatan do-sholabailte, fluorides, phosphates, oxides, no silicates.Feumar eileamaidean tearc talmhainn a thionndadh gu todhar a tha soluiteach ann an uisge no searbhagan neo-organach tro dhiofar atharrachaidhean ceimigeach, agus an uairsin a dhol tro phròiseasan leithid sgaoileadh, dealachadh, glanadh, dùmhlachd no calcination gus diofar mheasgaichte a thoirt gu buil.talamh tearctodhar leithid clorides talmhainn tearc measgaichte, a dh’ fhaodar a chleachdadh mar thoraidhean no stuthan amh airson a bhith a’ sgaradh eileamaidean talmhainn tearc.Canar am pròiseas seotalamh tearclobhadh dlùth, ris an canar cuideachd ro-làimhseachadh.
· Tha iomadh dòigh ann airson lobhadhtalamh tearcdùmhlachd, a dh’ fhaodar a roinn sa chumantas ann an trì roinnean: modh searbhagach, dòigh alkali, agus lobhadh clorination.Faodar lobhadh searbhagach a roinn tuilleadh ann an lobhadh searbhag hydrochloric, lobhadh searbhag sulfuric, agus lobhadh searbhag hydrofluoric.Faodar lobhadh alcali a roinn tuilleadh ann an lobhadh sodium hydroxide, leaghadh sodium hydroxide, no dòighean ròstadh sòda.Tha an sruth pròiseas iomchaidh mar as trice air a thaghadh stèidhichte air prionnsapalan seòrsa dùmhlachd, feartan ìre, plana toraidh, goireasachd airson faighinn air ais agus cleachdadh farsaing de eileamaidean talmhainn neo-chumanta, buannachd airson slàinteachas saothair agus dìon na h-àrainneachd, agus reusantachd eaconamach.
· Ged a chaidh faisg air 200 de mhèinnirean eileamaidean tearc is sgapte a lorg, cha deach an saidhbhreachadh gu tasgaidhean neo-eisimeileach le mèinnearachd gnìomhachais air sgàth cho gann ‘s a tha iad.Gu ruige seo, dìreach neo-eisimeileach tearcGhearmailtis, seileium, agustaluriumchaidh tasgaidhean a lorg, ach chan eil meud nan tasgaidhean glè mhòr.
A 'leaghadh talamh tearc
· Tha dà dhòigh ann airsontalamh tearcleaghadh, hydrometallurgy agus pyrometallurgy.
· Tha am pròiseas iomlan de hydrometallurgy talmhainn tearc agus meatailteachd ceimigeach meatailt sa mhòr-chuid ann am fuasgladh agus fuasgladh, leithid lobhadh dùmhlachd talmhainn tearc, dealachadh agus às-tharraingocsaidean talmhainn tearc, todhar, agus aon mheatailtean talmhainn tearc, a bhios a’ cleachdadh pròiseasan dealachaidh ceimigeach leithid sileadh, criostalachadh, lughdachadh oxidation, toirt a-mach fuasgladh, agus iomlaid ion.Is e an dòigh as cumanta a bhith a’ toirt a-mach fuasglaidh organach, a tha na phròiseas uile-choitcheann airson dealachadh gnìomhachais de eileamaidean talmhainn tearc àrd-ghlan.Tha am pròiseas hydrometallurgy iom-fhillte agus tha purrachd toraidh àrd.Tha raon farsaing de thagraidhean aig an dòigh seo ann a bhith a’ dèanamh thoraidhean crìochnaichte.
Tha am pròiseas pyrometallurgical sìmplidh agus tha cinneasachd àrd aige.Talamh tearcTha pyrometallurgy gu ìre mhòr a’ toirt a-steach cinneasachadhalloys talmhainn tearcle dòigh lughdachadh silicothermic, cinneasachadh mheatailtean talmhainn tearc no aloidhean le dòigh electrolysis salann leaghte, agus cinneasachadhalloys talmhainn tearcle modh lughdachadh teirmeach meatailt msaa.
Is e feart cumanta pyrometallurgy cinneasachadh fo chumhachan teòthachd àrd.
Pròiseas cinneasachaidh talmhainn tearc
·Talamh tearccarbonat agusclorid talmhainn tearctha an dà phrìomh thoraidhean anns antalamh tearcgnìomhachas.San fharsaingeachd, tha dà phrìomh phròiseas ann an-dràsta airson an dà thoraidhean sin a dhèanamh.Is e aon phròiseas am pròiseas ròstadh searbhag sulfuric tiugh, agus canar am pròiseas soda caustic ris a’ phròiseas eile, air a ghiorrachadh mar phròiseas caustic soda.
· A bharrachd air a bhith an làthair ann an grunn mhèinnirean talmhainn tearc, tha cuibhreann mòr deeileamaidean talmhainn tearcann an nàdar co-sheasmhachd ri mèinnirean creige apatite agus fosfáit.Tha an stòras iomlan de mhèinn fosfáit an t-saoghail timcheall air 100 billean tunna, le cuibheasachdtalamh tearcsusbaint 0.5 ‰.Thathas den bheachd gu bheil an àireamh iomlan detalamh tearcco-cheangailte ri mèinn fosfáit san t-saoghal tha 50 millean tunna.Mar fhreagairt air feartan ìosaltalamh tearcsusbaint agus inbhe tachartas sònraichte ann am mèinnean, chaidh diofar phròiseasan ath-bheothachaidh a sgrùdadh aig an taigh agus gu h-eadar-nàiseanta, a dh'fhaodar a roinn ann an dòighean fliuch is teirmeach.Ann an dòighean fliuch, faodaidh iad a bhith air an roinn ann an dòigh nitric acid, hydrochloric acid modh, agus sulfuric acid modh a rèir diofar lobhadh acids.Tha diofar dhòighean ann air talamh tearc fhaighinn air ais bho phròiseasan ceimigeach fosfair, agus tha iad uile ceangailte gu dlùth ri dòighean giollachd mèinn fosfair.Rè a 'phròiseas toraidh teirmeach, tha antalamh tearcfaodaidh ìre ath-bheothachaidh ruighinn 60%.
Le cleachdadh leantainneach de ghoireasan creige fosfair agus an gluasad a dh’ ionnsaigh leasachadh creag fosfáit de chàileachd ìosal, tha pròiseas fliuch searbhag sulfuric air a thighinn gu bhith na phrìomh dhòigh ann an gnìomhachas ceimigeach fosfat, agus ath-bheothachadh.eileamaidean talmhainn tearcann am pròiseas fliuch searbhag sulfuric tha searbhag phosphoric air a thighinn gu bhith na phrìomh àite rannsachaidh.Ann am pròiseas cinneasachaidh searbhag sulfuric pròiseas fliuch searbhag fosphoric, tha barrachd bhuannachdan aig a’ phròiseas airson smachd a chumail air beairteas talmhainn tearc ann an searbhag fosphoric agus an uairsin a bhith a’ cleachdadh às-tharraing fuasgladh organach gus talamh tearc a thoirt a-mach na dòighean leasaichte tràth.
Pròiseas às-tharraing talmhainn tearc
Solubility searbhag sulfuric
Ceriumbuidheann (neo-sheasmhach ann an salann iom-fhillte sulfate) -lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, agus promethium;
Terbiumbuidheann (beagan solubhail ann an salann iom-fhillte sulfate) -samarium, eòrpa, gadolinium, terbium, dysprosium, agusolmium;
Yttriumbuidheann (solusach ann an salann iom-fhillte sulfate) -itrium, erbium, thulium, itterbium,lutetium, agussgainneal.
Dealachadh às-tharraing
Solastalamh tearc(P204 toirt a-mach searbhachd lag) -lanthanum,cerium, praseodymium,neodymium, agus promethium;
Talamh meadhanach tearc (P204 às-tharraing searbhachd ìosal) -samarium,eòrpa,gadolinium,terbium,dysprosium;
Tromtalamh tearceileamaidean(tarraing às searbhachd ann am P204) -olmium,
Ro-ràdh don phròiseas tarraing às
Anns a 'phròiseas dealachaidheileamaidean talmhainn tearc,mar thoradh air na feartan corporra is ceimigeach a tha gu math coltach ri 17 eileamaidean, a bharrachd air pailteas neo-chunbhalachd nan cois ann aneileamaidean talmhainn tearc, tha am pròiseas às-tharraing an ìre mhath iom-fhillte agus air a chleachdadh gu cumanta.
Tha trì seòrsaichean de phròiseasan às-tharraing ann: modh ceum air cheum, iomlaid ion, agus toirt a-mach fuasgladh.
Modh ceum air cheum
Canar an dòigh ceum air cheum ris an dòigh dealachaidh agus glanaidh a’ cleachdadh an eadar-dhealachaidh ann an solubility todhar ann an solventan.Bhoitrium(Y) gulutetium(Lu), aon sgaradh eadar a h-uile dad a tha a’ tachairt gu nàdarraeileamaidean talmhainn tearc, a’ toirt a-steach radium a lorg a’ chàraid Curie,
Tha iad uile air an sgaradh a 'cleachdadh an dòigh seo.Tha modh obrachaidh an dòigh seo gu math iom-fhillte, agus thug an sgaradh singilte de na h-eileamaidean talmhainn tearc thairis air 100 bliadhna, le aon sgaradh agus obrachadh a-rithist a 'ruigsinn 20000 uair.Airson luchd-obrach ceimigeach, an obair aca
Tha an neart an ìre mhath àrd agus tha am pròiseas an ìre mhath iom-fhillte.Mar sin, le bhith a’ cleachdadh an dòigh seo chan urrainn dha aon talamh tearc a thoirt gu buil ann am meudan mòra.
Ion iomlaid
Tha an obair rannsachaidh air eileamaidean talmhainn tearc air a bhacadh leis nach eil e comasach aon toradh a thoirt gu buileileamaid talmhainn tearcann am meudan mòra tro dhòighean ceum air cheum.Gus mion-sgrùdadh a dhèanamh air aneileamaidean talmhainn tearca tha ann am bathar dòrtadh niùclasach agus a bheir air falbh na h-eileamaidean talmhainn tearc bho uranium agus thorium, chaidh cromatagrafaidheachd iomlaid ion (cromatography iomlaid ion) a sgrùdadh gu soirbheachail, a chaidh a chleachdadh an uairsin airson sgaradheileamaid talmhainn tearcs.Is e a’ bhuannachd a tha ann an dòigh iomlaid ion gum faodar grunn eileamaidean a sgaradh ann an aon obrachadh.Agus faodaidh e cuideachd toraidhean fìor-ghlan fhaighinn.Ach, is e an ana-cothrom nach urrainnear a phròiseasadh gu leantainneach, le cearcall obrachaidh fada agus cosgaisean àrda airson ath-nuadhachadh agus iomlaid roisinn.Mar sin, b’ e seo aon uair ‘s gu bheil am prìomh dhòigh air a bhith a’ sgaradh mòran de thalamh tearc air a dhreuchd a leigeil dheth bhon dòigh dealachaidh prìomh-shruthach agus air a chuir na àite le dòigh às-tharraing fuasglaidh.Ach, mar thoradh air na feartan sònraichte a th’ aig cromatagrafaidheachd iomlaid ion ann a bhith a’ faighinn thoraidhean talmhainn tearc àrd-ghlan, an-dràsta, gus toraidhean singilte fìor-ghlan a thoirt gu buil agus cuid de eileamaidean trom tearc talmhainn a sgaradh, feumar cromatagrafaidheachd iomlaid ion a chleachdadh cuideachd. gus toradh talmhainn tearc a sgaradh agus a thoirt gu buil.
Toirt a-mach fuasgladh
Canar toirt a-mach lionn-leaghan organach le fuasgladh organach, air a ghiorrachadh mar às-tharraing fuasglaidh, ris an dòigh air fuasglaidhean organach a chleachdadh gus an stuth a chaidh a thoirt a-mach à fuasgladh uisgeach do-chreidsinneach a tharraing a-mach agus a sgaradh.Is e pròiseas mòr-ghluasaid a th’ ann a bhios a’ gluasad stuthan bho aon ìre lionn gu ìre eile.Chaidh an dòigh às-tharraing fuasglaidh a chuir an sàs na bu thràithe ann am petroceimiceach, ceimigeachd organach, ceimigeachd cungaidh-leigheis, agus ceimigeachd anailis.Ach, anns an dà fhichead bliadhna a dh’ fhalbh, mar thoradh air leasachadh saidheans agus teicneòlas lùth atamach, a bharrachd air an fheum air cinneasachadh stuthan ultrapure agus eileamaidean tearc, tha às-tharraing solventach air adhartas mòr a dhèanamh ann an gnìomhachasan leithid gnìomhachas connaidh niùclasach agus meatailteachd tearc. .Tha Sìona air ìre àrd de rannsachadh a choileanadh ann an teòiridh às-tharraing, synthesis agus cleachdadh luchd-tarraing às ùr, agus am pròiseas às-tharraing airson sgaradh eileamaidean talmhainn tearc.An coimeas ri modhan dealachaidh leithid frasadh ìre, criostalachadh ìre, agus iomlaid ion, tha sreath de bhuannachdan aig toirt a-mach fuasglaidh leithid deagh bhuaidh dealachaidh, comas cinneasachaidh mòr, goireasachd airson cinneasachadh luath is leantainneach, agus furasta smachd fèin-ghluasadach a choileanadh.Mar sin, mean air mhean tha e air a bhith na phrìomh dhòigh airson a bhith a 'sgaradh mòran detalamh tearcs.
Glanadh talmhainn tearc
Riochdachadh stuthan amh
Meatailtean talmhainn tearcmar as trice air an roinn ann am meatailtean talmhainn tearc measgaichte agus singiltemeatailtean talmhainn tearc.An co-dhèanamh de mheasgachadhmeatailtean talmhainn tearccoltach ris a’ chothlamadh talmhainn tearc tùsail anns a’ mhèinn, agus tha aon mheatailt na mheatailt air a sgaradh agus air a ghrinneachadh bho gach talamh tearc.Tha e duilich a lughdachadhogsaid talmhainn tearcs (ach a-mhàin ocsaidean desamarium,eòrpa,, thulium,itterbium) a-steach do aon mheatailt a’ cleachdadh modhan meatailte coitcheann, air sgàth an teas àrd de chruthachadh agus àrd seasmhachd.Mar sin, na stuthan amh a thathas a’ cleachdadh gu cumanta airson cinneasachadhmeatailtean talmhainn tearcan-diugh tha na clorides agus fluorides aca.
Electrolysis salann leaghte
Mòr-chinneasachadh measgaichtemeatailtean talmhainn tearcann an gnìomhachas mar as trice a’ cleachdadh an dòigh electrolysis salann leaghte.Tha dà dhòigh air electrolysis: electrolysis cloride agus electrolysis oxide.An dòigh ullachaidh airson aonmeatailtean talmhainn tearceadar-dhealaichte a rèir an eileamaid.samarium,eòrpa,,thulium,itterbiumchan eil iad freagarrach airson ullachadh electrolytic air sgàth an cuideam àrd vapor aca, agus an àite sin tha iad air an ullachadh le bhith a’ cleachdadh modh grùdaireachd lughdachadh.Faodar eileamaidean eile ullachadh le electrolysis no modh lughdachadh teirmeach meatailt.
Is e electrolysis cloride an dòigh as cumanta air meatailtean a dhèanamh, gu sònraichte airson meatailtean tearc measgaichte talmhainn.Tha am pròiseas sìmplidh, cosg-èifeachdach, agus feumach air glè bheag de thasgadh.Ach, is e an ana-cothrom as motha a bhith a’ leigeil ma sgaoil gas chlorine, a tha a’ truailleadh na h-àrainneachd.Cha bhith electrolysis oxide a ’leigeil a-mach gasaichean cronail, ach tha a’ chosgais beagan nas àirde.San fharsaingeachd, singilte prìs àrdtìrean tearcLeithidneodymiumaguspraseodymiumair an dèanamh le bhith a’ cleachdadh electrolysis oxide.
Chan urrainn don dòigh electrolysis lughdachadh falamh ach ìre gnìomhachais coitcheann ullachadhmeatailtean talmhainn tearc.Gus ullachadhmeatailtean talmhainn tearcle neo-chunbhalachd ìosal agus fìor-ghlan, mar as trice bidh dòigh lughdachadh teirmeach falamh air a chleachdadh.Faodaidh an dòigh seo a h-uile meatailt talmhainn tearc a thoirt gu buil, achsamarium,eòrpa,,thulium,itterbiumchan urrainnear a thoirt gu buil leis an dòigh seo.An comas redox desamarium,eòrpa,,thulium,itterbiumagus tha calcium a-mhàin a 'lùghdachadh gu ìretalamh tearcfluoride.San fharsaingeachd, tha ullachadh nam meatailtean sin stèidhichte air prionnsapalan cuideam àrd vapor de na meatailtean sin agus cuideam ìosal vapor demeatailt lanthanums.Ocsaidean nan ceithir sotìrean tearcair a mheasgadh le mìrean demeatailt lanthanums agus air a dhlùthadh a-steach do bhlocaichean, agus air a lughdachadh ann am fùirneis falamh.Lanthanumtha e nas gnìomhaiche, fhad 'sa tha esamarium,eòrpa,,thulium,itterbiumair an lughdachadh gu òr lelanthanumagus air a chruinneachadh air co-chòrdadh, ga dhèanamh furasta a sgaradh bho slag.
Ùine puist: Samhain-07-2023