दुर्मिळ पृथ्वी धातूंच्या उत्पादनाला दुर्मिळ पृथ्वी पायरोमेटेलर्जिकल उत्पादन असेही म्हणतात.दुर्मिळ पृथ्वी धातूसामान्यतः मिश्र दुर्मिळ पृथ्वी धातू आणि एकल दुर्मिळ पृथ्वी धातूंमध्ये विभागले जातात. मिश्र दुर्मिळ पृथ्वी धातूंची रचना धातूमधील मूळ दुर्मिळ पृथ्वी रचनेसारखीच असते आणि एकच धातू म्हणजे प्रत्येक दुर्मिळ पृथ्वीपासून वेगळे केलेले आणि परिष्कृत केलेले धातू. दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स (सॅमेरियम, युरोपियम, यटरबियम आणि थुलियमचे ऑक्साईड्स वगळता) सामान्य धातूशास्त्रीय पद्धती वापरून एकाच धातूमध्ये कमी करणे कठीण आहे, कारण त्यांची निर्मितीची उच्च उष्णता आणि उच्च स्थिरता आहे. म्हणून, दुर्मिळ पृथ्वी धातूंच्या उत्पादनासाठी सामान्यतः वापरले जाणारे कच्चे माल म्हणजे त्यांचे क्लोराइड आणि फ्लोराइड.
(१) वितळलेल्या मीठाचे इलेक्ट्रोलिसिस पद्धत
उद्योगात मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करण्यासाठी सामान्यतः वितळलेल्या मीठ इलेक्ट्रोलिसिस पद्धतीचा वापर केला जातो. या पद्धतीमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी क्लोराइड सारख्या दुर्मिळ पृथ्वी संयुगे गरम करणे आणि वितळवणे आणि नंतर कॅथोडवर दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचे अवक्षेपण करण्यासाठी इलेक्ट्रोलिसिस समाविष्ट आहे. इलेक्ट्रोलिसिसच्या दोन पद्धती आहेत: क्लोराइड इलेक्ट्रोलिसिस आणि ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस. एकाच दुर्मिळ पृथ्वी धातूची तयारी पद्धत घटकानुसार बदलते. समेरियम, युरोपियम, यटरबियम आणि थुलियम हे त्यांच्या उच्च बाष्प दाबामुळे इलेक्ट्रोलिटिक तयारीसाठी योग्य नाहीत आणि त्याऐवजी रिडक्शन डिस्टिलेशन पद्धती वापरून तयार केले जातात. इतर घटक इलेक्ट्रोलिसिस किंवा मेटल थर्मल रिडक्शन पद्धतीने तयार केले जाऊ शकतात.
क्लोराइड इलेक्ट्रोलिसिस ही धातू तयार करण्यासाठी सर्वात सामान्य पद्धत आहे, विशेषतः मिश्र दुर्मिळ पृथ्वी धातूंसाठी. ही प्रक्रिया सोपी, किफायतशीर आहे आणि त्यासाठी कमीत कमी गुंतवणूक आवश्यक आहे. तथापि, सर्वात मोठी कमतरता म्हणजे क्लोरीन वायूचे उत्सर्जन, जे पर्यावरणाला प्रदूषित करते.
ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस हानिकारक वायू सोडत नाही, परंतु त्याची किंमत थोडी जास्त असते. साधारणपणे, ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस वापरून निओडायमियम आणि प्रासियोडायमियम सारख्या उच्च किमतीच्या सिंगल रेअर अर्थ तयार केल्या जातात.
(२) व्हॅक्यूम थर्मल रिडक्शन पद्धत
इलेक्ट्रोलिसिस पद्धतीद्वारे फक्त सामान्य औद्योगिक दर्जाचे दुर्मिळ पृथ्वी धातू तयार करता येतात. कमी अशुद्धता आणि उच्च शुद्धता असलेले धातू तयार करण्यासाठी, व्हॅक्यूम थर्मल रिडक्शन पद्धत वापरली जाते. साधारणपणे, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड प्रथम दुर्मिळ पृथ्वी फ्लोराईडमध्ये बनवले जातात, जे व्हॅक्यूम इंडक्शन फर्नेसमध्ये धातूच्या कॅल्शियमसह कमी केले जातात जेणेकरून कच्चे धातू मिळतात. नंतर, ते पुन्हा वितळवले जातात आणि शुद्ध धातू मिळविण्यासाठी डिस्टिल्ड केले जातात. या पद्धतीने सर्व एकल दुर्मिळ पृथ्वी धातू तयार करता येतात, परंतु समेरियम, युरोपियम, यटरबियम आणि थुलियम वापरले जाऊ शकत नाहीत.
ची ऑक्सिडेशन कमी करण्याची क्षमताsamarium, europium, ytterbium, thuliumआणि कॅल्शियममुळे दुर्मिळ पृथ्वी फ्लोराईडचे प्रमाण केवळ अंशतः कमी झाले. साधारणपणे, हे धातू या धातूंच्या उच्च बाष्प दाब आणि लॅन्थॅनम धातूंच्या कमी बाष्प दाबाच्या तत्त्वाचा वापर करून तयार केले जातात, या चार दुर्मिळ पृथ्वींच्या ऑक्साइड्सना लॅन्थॅनम धातूंच्या अवशेषात मिसळून आणि ब्रिकेटिंग करून आणि व्हॅक्यूम भट्टीत कमी करून.. लॅन्थॅनमतुलनेने सक्रिय आहे.समेरियम, युरोपियम, यटरबियम आणि थ्युलियमलॅन्थेनमद्वारे सोन्यात रूपांतरित केले जाते आणि कंडेन्सरवर गोळा केले जाते, जे स्लॅगपासून वेगळे करणे सोपे आहे.
笔记
पोस्ट वेळ: एप्रिल-१९-२०२३