दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचे पृथक्करण आणि शुद्धीकरण

1950 पासून, चीनीदुर्मिळ पृथ्वीविज्ञान आणि तंत्रज्ञान कर्मचाऱ्यांनी विलगीकरणासाठी सॉल्व्हेंट काढण्याच्या पद्धतीवर व्यापक संशोधन आणि विकास केला आहेदुर्मिळ पृथ्वीघटक, आणि अनेक वैज्ञानिक संशोधन परिणाम साध्य केले आहेत, जे दुर्मिळ पृथ्वीच्या औद्योगिक उत्पादनात मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहेत. 1970 मध्ये, N263 काढण्यासाठी आणि वेगळे करण्यासाठी उद्योगात यशस्वीरित्या वापरले गेलेयट्रियम ऑक्साईड99.99% च्या शुद्धतेसह, विभक्त करण्यासाठी आयन एक्सचेंज पद्धत बदलूनयट्रियम ऑक्साईड. खर्च आयन एक्सचेंज पद्धतीच्या एक दशांश पेक्षा कमी होता; 1970 मध्ये, प्रकाश निर्माण करण्यासाठी शास्त्रीय पुनर्क्रिस्टलायझेशन पद्धतीऐवजी P204 निष्कर्षणाचा वापर केला गेला.दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साइड; काढत आहेलॅन्थॅनम ऑक्साईडशास्त्रीय फ्रॅक्शनल क्रिस्टलायझेशन पद्धतीऐवजी मिथाइल डायमिथाइल हेप्टाइल एस्टर (P350) वापरणे; 1970 मध्ये, अमोनिया P507 काढण्याची आणि वेगळे करण्याची प्रक्रियादुर्मिळ पृथ्वीघटक आणि निष्कर्षणयट्रियमनेफ्थेनिक ऍसिडसह प्रथम चीनमध्ये वापरला गेलादुर्मिळ पृथ्वीहायड्रोमेटलर्जी उद्योग; चीनमधील निष्कर्षण तंत्रज्ञानाचा वेगवान विकासदुर्मिळ पृथ्वीचायनीज ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेस शांघाय इन्स्टिट्यूट ऑफ ऑरगॅनिक केमिस्ट्री मधील युआन चेंगये आणि इतर कॉम्रेड्सच्या कठोर परिश्रमापासून उद्योग अविभाज्य आहे. त्यांनी यशस्वीरित्या संशोधन केलेले विविध अर्क (जसे की P204, P350, P507, इ.) उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहेत; 1970 च्या दशकात पेकिंग युनिव्हर्सिटीच्या प्रोफेसर जू गुआंग्झियान यांनी प्रस्तावित केलेल्या आणि प्रचारित केलेल्या कॅस्केड निष्कर्ष सिद्धांताने चीनच्या उत्खनन आणि पृथक्करण तंत्रज्ञानामध्ये मार्गदर्शक भूमिका बजावली आहे. त्याच बरोबर, कॅस्केड एक्स्ट्रॅक्शन थिअरीचा वापर करून ऑप्टिमाइझ केलेली पृथक्करण प्रक्रिया प्रस्तावित करण्यात आली आणि मोठ्या प्रमाणावर लागू करण्यात आली.दुर्मिळ पृथ्वीउतारा आणि पृथक्करण उद्योग.

गेल्या 40 वर्षांत चीनने या क्षेत्रात अनेक उल्लेखनीय कामगिरी केली आहेदुर्मिळ पृथ्वीपृथक्करण आणि शुद्धीकरण.

1960 च्या दशकात, बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटने उच्च-शुद्धता निर्माण करण्यासाठी जस्त पावडर कमी करण्याच्या क्षारता पद्धतीचा यशस्वीपणे अभ्यास केला.युरोपियम ऑक्साईड, जे चीनमध्ये 99.99% पेक्षा जास्त उत्पादनांची निर्मिती करण्याची पहिलीच वेळ होती. ही पद्धत अजूनही विविध मध्ये वापरली जातेदुर्मिळ पृथ्वीसंपूर्ण देशात कारखाना वापरत आहे; शांघाय युएलॉन्ग केमिकल प्लांट, फुडान युनिव्हर्सिटी आणि बीजिंग जनरल इन्स्टिट्यूट ऑफ नॉनफेरस मेटल्स यांनी प्रथम P204 सह N263 समृद्ध करण्यासाठी एक्स्ट्रक्शन आयन एक्सचेंज प्रक्रिया वापरण्यासाठी आणि 99.95% शुद्धता प्राप्त करण्यासाठी अर्क आणि शुद्ध करण्यासाठी सहकार्य केले.यट्रियम ऑक्साईड. 1970 मध्ये, P204 चा वापर N263 समृद्ध करण्यासाठी आणि प्राप्त करण्यासाठी केला गेलायट्रियम ऑक्साईडदुय्यम निष्कर्षण आणि शुद्धीकरणाद्वारे 99.99% पेक्षा जास्त शुद्धतेसह.

1967 ते 1968 पर्यंत, जिआंग्शी 801 फॅक्टरी आणि बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटच्या प्रायोगिक प्लांटने यत्रियम ऑक्साईड काढण्यासाठी P204 एक्स्ट्रॅक्शन ग्रुपिंग - N263 एक्स्ट्रॅक्शन वापरण्याच्या प्रक्रियेचा यशस्वीपणे अभ्यास करण्यासाठी सहकार्य केले. डिसेंबर 1968 मध्ये, 3-टन/वर्ष yयट्रियम ऑक्साईडउत्पादन कार्यशाळा 99% च्या शुद्धतेसह बांधली गेलीयट्रियम ऑक्साईड.

1972 मध्ये, बीजिंग नॉनफेरस मेटल्स रिसर्च इन्स्टिट्यूट, जिआंग्शी 806 फॅक्टरी, जिआंग्शी नॉनफेरस मेटलर्जी रिसर्च इन्स्टिट्यूट आणि चांग्शा नॉनफेरस मेटलर्जी डिझाइन इन्स्टिट्यूट या चार कंपन्यांनी एक संशोधन संघ तयार केला. बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटमध्ये दोन वर्षांच्या संयुक्त संशोधन प्रयोगांनंतर, काढण्याची प्रक्रियायट्रियम ऑक्साईडनॅफ्थेनिक ऍसिडचा अर्क म्हणून आणि मिश्रित अल्कोहोल एक सौम्य म्हणून वापरण्याचा यशस्वीपणे अभ्यास करण्यात आला.

1974 मध्ये, चांगचुन इन्स्टिट्यूट ऑफ अप्लाइड केमिस्ट्री पहिल्यांदा शोधून काढले की वेगळे करतानादुर्मिळ पृथ्वीनॅफ्थेनिक ऍसिड निष्कर्षण वापरणारे घटक,यट्रियमसमोर स्थित होतेलॅन्थेनम, दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांमध्ये ते सर्वात कमी सहज काढता येण्याजोगे घटक बनवते. म्हणून, वेगळे करण्याचे तंत्रज्ञानयट्रियम ऑक्साईडनायट्रिक ऍसिड प्रणालीतून नॅफ्थेनिक ऍसिड निष्कर्षणाचा वापर प्रस्तावित करण्यात आला होता. त्याच वेळी, बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटने पृथक्करणावर संशोधन केले.यट्रियम ऑक्साईडनॅफ्थेनिक ऍसिड वापरून हायड्रोक्लोरिक ऍसिड सिस्टीममधून आणि 1975 मध्ये नानचांग 603 प्लांट आणि जिउजियांग 806 प्लांटमध्ये लॉन्गनान मिश्रित वापरून विस्तारित प्रयोग केले गेले.दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईडकच्चा माल म्हणून. 1974 मध्ये, शांघाय युएलॉन्ग केमिकल प्लांट, फुदान युनिव्हर्सिटी आणि बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिटय़ूटने पृथक्करणाचा अभ्यास करण्यासाठी सहकार्य केले.यट्रियम ऑक्सिडमोनाझाईट पासून ई मिश्रितदुर्मिळ पृथ्वीतपकिरीयट्रियमकोलंबियम धातू जड वापरतेदुर्मिळ पृथ्वीकच्चा माल म्हणून P204 द्वारे काढले आणि गटबद्ध केले, आणियट्रियम ऑक्सिडe naphthenic ऍसिड निष्कर्षण करून वेगळे केले जाते. तीन आघाड्यांवर मैत्री स्पर्धा आयोजित करण्यात आली होती, जिथे प्रत्येकाने बुद्धिमत्तेची देवाणघेवाण केली, एकमेकांची ताकद आणि कमकुवतता जाणून घेतली आणि शेवटी 99.99% नेफ्थेनिक ऍसिड काढणे आणि वेगळे करण्याच्या प्रक्रियेचा यशस्वीपणे अभ्यास केला.यट्रियम ऑक्सिडई चीनी वैशिष्ट्यांसह.

1974 ते 1975 पर्यंत, नानचांग 603 कारखान्याने चांगचुन इन्स्टिट्यूट ऑफ अप्लाइड केमिस्ट्री, बीजिंग जनरल इन्स्टिट्यूट ऑफ नॉन-फेरस मेटल, जिआंगशी इन्स्टिट्यूट ऑफ नॉन-फेरस मेटलर्जी आणि इतर युनिट्ससह तिसऱ्या पिढीचा यशस्वीपणे अभ्यास केला.यट्रियम ऑक्सिडe निष्कर्षण प्रक्रिया – नॅफ्थेनिक ऍसिड एक-चरण निष्कर्षण आणि उच्च-शुद्धता काढणेयट्रियम ऑक्सिडe ही प्रक्रिया 1976 मध्ये कार्यान्वित झाली.

पहिल्या राष्ट्रीय वेळीदुर्मिळ पृथ्वी1976 मध्ये बाओटो येथे झालेल्या एक्स्ट्रॅक्शन कॉन्फरन्समध्ये श्री. जू गुआंग्झियान यांनी कॅस्केड एक्सट्रॅक्शनचा सिद्धांत मांडला. 1977 मध्ये, “राष्ट्रीय परिसंवाद चालूदुर्मिळ पृथ्वीएक्सट्रॅक्शन कॅस्केड थिअरी अँड प्रॅक्टिस” शांघाय युएलॉन्ग केमिकल प्लांटमध्ये आयोजित करण्यात आला होता, या सिद्धांताची पद्धतशीर आणि सर्वसमावेशक ओळख करून दिली. त्यानंतर, दुर्मिळ पृथ्वी निष्कर्षण पृथक्करण आणि शुद्धीकरणाच्या संशोधन आणि उत्पादनामध्ये कॅस्केड निष्कर्षण सिद्धांत मोठ्या प्रमाणावर लागू करण्यात आला.

1976 मध्ये, बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटने बाओटो धातू मिश्रित धातूचा वापर केला.दुर्मिळ पृथ्वीकाढण्यासाठीसेरिअमसमृद्ध साहित्य पासून. वेगळे करण्यासाठी N263 काढण्याची पद्धत वापरली गेलीलॅन्थेनम praseodymium neodymium. तीन उत्पादने एक उतारा मध्ये वेगळे केले होते, आणि शुद्धतालॅन्थॅनम ऑक्साईड, praseodymium ऑक्साईड, आणिneodymium ऑक्साईडसुमारे 90% होते.

1979 ते 1983 पर्यंत, बाओटोदुर्मिळ पृथ्वीसंशोधन संस्था आणि बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटने P507 हायड्रोक्लोरिक ऍसिड प्रणाली विकसित केलीदुर्मिळ पृथ्वीसहा सिंगल मिळविण्यासाठी कच्चा माल म्हणून बाओटौ दुर्मिळ पृथ्वी धातूचा वापर करून काढण्याची पृथक्करण प्रक्रियादुर्मिळ पृथ्वीउत्पादने (शुद्धता 99% ते 99.95%).लॅन्थेनम, सेरिअम, praseodymium, neodymium, samarium, आणिगॅडोलिनियम, तसेचयुरोपिअमआणिटर्बियमसमृद्ध उत्पादने. प्रक्रिया लहान, सतत होती आणि उत्पादनाची शुद्धता जास्त होती.

1980 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, बीजिंग नॉनफेरस मेटल्स रिसर्च इन्स्टिट्यूटने राष्ट्रीय "सहाव्या पंचवार्षिक योजना" संशोधनासाठी जिउजियांग नॉनफेरस मेटल्स स्मेल्टर, चांगचुन इन्स्टिट्यूट ऑफ अप्लाइड केमिस्ट्री आणि जियांगशी 603 फॅक्टरी यांच्याशी सहकार्य केले आणि एकल विभक्त करण्यासाठी प्रक्रिया तंत्रज्ञान यशस्वीरित्या विकसित केले.दुर्मिळ पृथ्वीLongnan मिश्रित घटकदुर्मिळ पृथ्वीP507 हायड्रोक्लोरिक ऍसिड प्रणाली वापरून.

1983 मध्ये, जिउजियांग नॉनफेरस मेटल्स स्मेल्टरने फ्लोरोसेंट ग्रेड तयार करण्यासाठी बीजिंग नॉनफेरस मेटल्स रिसर्च इन्स्टिट्यूटच्या "नॅफ्थेनिक ऍसिड हायड्रोक्लोरिक ऍसिड सिस्टमचे प्रक्रिया तंत्रज्ञान स्वीकारले.यट्रियम ऑक्साईडलाँगनान मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी” पासून फ्लोरोसेंट ग्रेड तयार करण्यासाठीयट्रियम ऑक्साईड, ची किंमत कमी करणेयट्रियम ऑक्साईडआणि मागणी पूर्ण करणेयट्रियम ऑक्साईडचीनमधील रंगीत टेलिव्हिजनसाठी.

1984 मध्ये, बीजिंग जनरल इन्स्टिट्यूट ऑफ नॉन-फेरस मेटलने उच्च-शुद्धतेच्या पृथक्करणाचा यशस्वीपणे अभ्यास केला.टर्बियम ऑक्साईडवापरून P507 उतारा राळ वापरूनटर्बियमचीनमध्ये कच्चा माल म्हणून समृद्ध पदार्थ.

1985 मध्ये, बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटने नॅफ्थेनिक ऍसिड एक्स्ट्रक्शन सेपरेशन फ्लोरोसेंट ग्रेड हस्तांतरित केले.यट्रियम ऑक्साईडपूर्वीच्या जर्मन लोकशाही प्रजासत्ताकाला 1.71 दशलक्ष स्विस फ्रँकसाठी प्रक्रिया तंत्रज्ञान, जे पहिले होतेदुर्मिळ पृथ्वीचीनद्वारे निर्यात केलेले पृथक्करण प्रक्रिया तंत्रज्ञान.

1984 ते 1986 पर्यंत, पेकिंग युनिव्हर्सिटीने तिसऱ्या क्रमांकावर P507-HCl प्रणालीमध्ये La/CePr/Nd आणि La/Ce/Pr काढणे आणि वेगळे करणे यावर औद्योगिक प्रयोग पूर्ण केले.दुर्मिळ पृथ्वीबाओस्टीलची वनस्पती. ९८% पेक्षा जास्तpraseodymium ऑक्साईड, 99.5%लॅन्थॅनम ऑक्साईड, ८५% पेक्षा जास्तसिरियम ऑक्साईड, आणि ९९%neodymium ऑक्साईडप्राप्त झाले होते. 1986 मध्ये, शांघाय युएलॉन्ग केमिकल प्लांटने तीन आउटलेट एक्स्ट्रॅक्शन प्रक्रियेचा ऑप्टिमायझेशन डिझाइन सिद्धांत लागू केला, जो पेकिंग विद्यापीठाच्या कॅस्केड एक्स्ट्रॅक्शन सिद्धांताची सैद्धांतिक उपलब्धी आहे, नवीन बांधलेल्या P507-HCl प्रणाली प्रकाश दुर्मिळ पृथ्वी विभक्त प्रक्रियेमध्ये तीन आउटलेट औद्योगिक प्रयोग करण्यासाठी. औद्योगिक प्रयोग स्केलने कॅस्केड एक्स्ट्रॅक्शन थिअरी डिझाइनचा थेट 100 टनांपर्यंत विस्तार केला, ज्यामुळे उत्पादनासाठी नवीन प्रक्रिया लागू करण्याचे चक्र खूप कमी झाले.

1986 ते 1989 पर्यंत, बाओटौ रेअर अर्थ रिसर्च इन्स्टिट्यूट, जिआंगशी 603 फॅक्टरी आणि बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटने P507-HCl प्रणाली मल्टी आउटलेट एक्स्ट्रॅक्शन प्रक्रिया विकसित केली, जी एकाच वेळी 3-5 दुर्मिळ पृथ्वी उत्पादनांच्या एका अंशात्मक निष्कर्षाद्वारे उत्पादन करण्यास परवानगी देते. प्रक्रिया लहान, किफायतशीर आणि लवचिक आहे.

1990 ते 1995 पर्यंत, बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूट आणि बाओटोदुर्मिळ पृथ्वीसंशोधन संस्थेने राष्ट्रीय "आठव्या पंचवार्षिक योजना" वैज्ञानिक आणि तांत्रिक संशोधन प्रकल्प "उच्च शुद्धता सिंगलवर संशोधन" हाती घेण्यासाठी सहकार्य केले.दुर्मिळ पृथ्वीनिष्कर्षण तंत्रज्ञान”. सोळा एकलदुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड99.999% ते 99.9999% पेक्षा जास्त शुद्धता असलेली उत्पादने अनुक्रमे एक्सट्रॅक्शन पद्धत, एक्सट्रॅक्शन क्रोमॅटोग्राफी पद्धत, रेडॉक्स पद्धत आणि केशन एक्सचेंज फायबर क्रोमॅटोग्राफी पद्धत वापरून तयार केली गेली. ही प्रक्रिया आंतरराष्ट्रीय प्रगत पातळीपर्यंत पोहोचली आहे आणि राष्ट्रीय "आठव्या पंचवार्षिक योजना" प्रमुख उपलब्धी पुरस्कार जिंकला आहे.

2000 मध्ये, बीजिंग नॉनफेरस मेटल रिसर्च इन्स्टिट्यूटने उच्च-शुद्धता तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रोलाइटिक घट क्षारता पद्धत यशस्वीरित्या विकसित केली.युरोपियम ऑक्साईड. उत्पादनावरील झिंक पावडरचे प्रदूषण टाळल्यामुळे, या प्रक्रियेमुळे अर्क काढता येतोयुरोपियम ऑक्साईडएकाच वेळी 5N-6N च्या शुद्धतेसह. 2001 मध्ये, 18 टन उच्च-शुद्धतेची वार्षिक उत्पादन लाइनयुरोपियम ऑक्साईडगांसू येथे बांधले होतेदुर्मिळ पृथ्वीकंपनी आणि त्या वर्षी कार्यरत ठेवले.

सारांश, चीनचेदुर्मिळ पृथ्वीपृथक्करण आणि शुध्दीकरण तंत्रज्ञान जगात आघाडीवर आहे असे म्हटले जाऊ शकते, जसे की नेफ्थेनिक ऍसिड काढणे वेगळे करणेयट्रियम ऑक्साईड5N पेक्षा मोठे, P507 काढण्याची पद्धतलॅन्थॅनम ऑक्साईड5N पेक्षा मोठे, इलेक्ट्रोलाइटिक रिडक्शन एक्स्ट्रॅक्शन पद्धत किंवा तयारीसाठी क्षारता पद्धतयुरोपियम ऑक्साईड5N पेक्षा मोठे, इ. तथापि, पृथक्करण आणि शुद्धीकरण उद्योगात ऑटोमेशन नियंत्रणाची पातळी तुलनेने कमी आहे, आणि काही उद्योगांमध्ये खराब दर्जाची स्थिरता आणि उच्च-शुद्धतेची सुसंगतता आहे.दुर्मिळ पृथ्वीउत्पादने म्हणून, उपक्रमांची उपकरणे पातळी आणखी सुधारणे आवश्यक आहे.