दुर्मिळ पृथ्वी धातूंची तयारी

दुर्मिळ पृथ्वी धातूंची तयारी

दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचे उत्पादन हे दुर्मिळ पृथ्वी पायरोमेटलर्जिकल उत्पादन म्हणून देखील ओळखले जाते.दुर्मिळ पृथ्वी धातूसामान्यतः मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी धातू आणि एकल दुर्मिळ पृथ्वी धातूंमध्ये विभागले जातात.मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी धातूंची रचना धातूच्या मूळ दुर्मिळ पृथ्वीच्या रचनेसारखी असते आणि एकच धातू प्रत्येक दुर्मिळ पृथ्वीपासून विभक्त आणि शुद्ध केलेला धातू असतो.दुर्मिळ पृथ्वीवरील ऑक्साईड्स (समॅरियम, युरोपियम, यटरबियम आणि थ्युलियमचे ऑक्साईड वगळता) सामान्य धातूशास्त्रीय पद्धती वापरून एकाच धातूमध्ये कमी करणे कठीण आहे, त्यांच्या निर्मितीची उच्च उष्णता आणि उच्च स्थिरता.म्हणून, दुर्मिळ पृथ्वीच्या धातूंच्या उत्पादनासाठी सामान्यतः वापरला जाणारा कच्चा माल म्हणजे त्यांचे क्लोराईड आणि फ्लोराईड्स.

(1) वितळलेले मीठ इलेक्ट्रोलिसिस पद्धत

उद्योगात मिश्र दुर्मिळ धातूंचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन सामान्यतः वितळलेल्या मीठ इलेक्ट्रोलिसिस पद्धतीचा वापर करते.या पद्धतीमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी क्लोराईड्स सारख्या दुर्मिळ पृथ्वी संयुगे गरम करणे आणि वितळणे आणि नंतर कॅथोडवर दुर्मिळ पृथ्वी धातूंचे अवक्षेपण करण्यासाठी इलेक्ट्रोलिसिस यांचा समावेश होतो.इलेक्ट्रोलिसिसच्या दोन पद्धती आहेत: क्लोराईड इलेक्ट्रोलिसिस आणि ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस.एकाच दुर्मिळ पृथ्वीच्या धातूची तयारी करण्याची पद्धत घटकानुसार बदलते.समारियम, युरोपियम, यटरबियम, आणि थ्युलियम त्यांच्या उच्च बाष्प दाबामुळे इलेक्ट्रोलाइटिक तयारीसाठी योग्य नाहीत आणि त्याऐवजी कमी ऊर्धपातन पद्धती वापरून तयार केले जातात.इतर घटक इलेक्ट्रोलिसिस किंवा मेटल थर्मल रिडक्शन पद्धतीने तयार केले जाऊ शकतात.

क्लोराईड इलेक्ट्रोलिसिस ही धातू तयार करण्याची सर्वात सामान्य पद्धत आहे, विशेषतः मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी धातूंसाठी.प्रक्रिया सोपी, किफायतशीर आहे आणि किमान गुंतवणूक आवश्यक आहे.तथापि, सर्वात मोठी कमतरता म्हणजे क्लोरीन वायू सोडणे, ज्यामुळे पर्यावरण प्रदूषित होते.

ऑक्साईड इलेक्ट्रोलिसिस हानीकारक वायू सोडत नाही, परंतु किंमत थोडी जास्त आहे.साधारणपणे, निओडीमियम आणि प्रासिओडीमियम सारख्या उच्च किंमतीच्या सिंगल रेअर अर्थ ऑक्साईड इलेक्ट्रोलिसिस वापरून तयार केले जातात.

(२) व्हॅक्यूम थर्मल रिडक्शन पद्धत

इलेक्ट्रोलिसिस पद्धत केवळ सामान्य औद्योगिक ग्रेड दुर्मिळ पृथ्वी धातू तयार करू शकते.कमी अशुद्धता आणि उच्च शुद्धतेसह धातू तयार करण्यासाठी, व्हॅक्यूम थर्मल रिडक्शन पद्धत सामान्यतः वापरली जाते.सामान्यतः, दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स प्रथम दुर्मिळ पृथ्वी फ्लोराईडमध्ये बनवले जातात, जे कच्चे धातू मिळविण्यासाठी व्हॅक्यूम इंडक्शन भट्टीमध्ये धातूच्या कॅल्शियमसह कमी केले जातात.नंतर, शुद्ध धातू मिळविण्यासाठी ते पुन्हा मेल्टेड आणि डिस्टिल्ड केले जातात.ही पद्धत सर्व एकल दुर्मिळ पृथ्वी धातू तयार करू शकते, परंतु समारियम, युरोपियम, यटरबियम आणि थ्युलियम वापरता येत नाही.

ची ऑक्सिडेशन कमी करण्याची क्षमताsamarium, europium, ytterbium, thuliumआणि कॅल्शियमने दुर्मिळ पृथ्वी फ्लोराईडचे अंशतः कमी केले.साधारणपणे, या धातूंचा उच्च वाष्प दाब आणि लॅन्थॅनम धातूंचा कमी बाष्प दाब या तत्त्वाचा वापर करून, या चार दुर्मिळ पृथ्वीच्या ऑक्साईड्सचे मिश्रण आणि ब्रिकेट लॅन्थॅनम धातूंच्या ढिगाऱ्यात करून आणि निर्वात भट्टीत कमी करून हे धातू तयार केले जातात..लॅन्थॅनमतुलनेने सक्रिय आहे.समेरियम, युरोपियम, यटरबियम आणि थ्युलियमलॅन्थॅनमद्वारे सोन्यात कमी केले जाते आणि कंडेन्सरवर गोळा केले जाते, जे स्लॅगपासून वेगळे करणे सोपे आहे.

笔记