Harvinaisten maametallien valmistusmenetelmät

Harvinaisten maametallien valmistus on prosessi, jossa harvinaisten maametallien yhdisteet pelkistetään metalleiksi. Pelkistämällä valmistetut harvinaiset maametallituotteet sisältävät 95-99 % harvinaisia ​​maametallialkuaineita, joita käytetään pääasiassa teräksen, ei-rautametallien ja niiden seosten lisäaineina sekä raaka-aineina harvinaisten maametallien kestomagneettimateriaalien valmistukseen, vedyn varastointiin. materiaalit ja muut toiminnalliset materiaalit. Siitä lähtien kun ruotsalainen CG Mosander tuotti ceriummetallia ensimmäisen kerran vuonna 1826, hän on nyt kyennyt valmistamaan kaikkia harvinaisia ​​maametalleja, joiden puhtaus on 99,9 %. Yleisesti käytettyjä menetelmiä ovat metallien lämpöpelkistys harvinaisten maametallien valmistamiseksi ja suolasulatuselektrolyysi harvinaisten maametallien valmistamiseksi.
Metallin lämpöpelkistysmenetelmä
Käytetyn pelkistimen tyypin mukaan se voidaan jakaa kalsiumin lämpöpelkistysmenetelmään, litiumin lämpöpelkistysmenetelmään, lantaaniseriumin pelkistysmenetelmään, jota käytetään pääasiassa harvinaisten maametallien, kuten yttrium, dysprosium, gadolinium, erbium, samarium, ytterbium, tuottamiseen, jne. Metallin lämpöpelkistysmenetelmä on jaksoittainen tuotantoprosessi, jossa on monimutkaisia ​​laitteita.
Sulan suolan elektrolyysimenetelmä
Elektrolyytin tyypin mukaan se voidaan jakaa kloridisulaan suolajärjestelmään ja fluoridioksidisulan suolajärjestelmän elektrolyysimenetelmään, jota käytetään enimmäkseen harvinaisten maametallien sekoitettujen valmistukseen, jotka koostuvat pääasiassa lantaanista ja ceriumista, sekä yksittäisistä harvinaisista maametalleista, kuten kuten lantaani, cerium, praseodyym, neodyymi jne. Sulan suolan elektrolyysimenetelmä on jatkuva tuotantoprosessi suurella teholla, yksinkertainen laitteet ja alhaiset kustannukset. Elektrolyyttikenno on kuitenkin valmistettava rakennemateriaaleista, jotka kestävät korkean lämpötilan kloridi- tai fluorikorroosiota.
Harvinaisia ​​maametalleja, jotka sisältävät 99 % harvinaisten maametallien alkuaineita, voidaan pelkistää ja käsitellä sellaisilla menetelmillä kuin tyhjiötislaus (mukaan lukien tyhjötislaus tai -sublimaatio), sähkösiirto, alueellinen sulatus ja sulan suolan elektrolyyttinen raffinointi muiden kuin harvinaisten maametallien epäpuhtauksien poistamiseksi, mikä johtaa harvinaisten maametallien syntymiseen. metallituotteet, joiden puhtaus on yli 99,9 %. Sähköinen siirtomenetelmä, joka tunnetaan myös nimellä kiinteä elektrolyysimenetelmä tai ionien migraatiomenetelmä, on metallin puhdistusmenetelmä, jossa hyödynnetään epäpuhtausionien peräkkäistä kulkeutumista sähkökentän vaikutuksesta. Harvinaisista maametalleista voidaan valmistaa metallijauheita hydrauksella tai mekaanisilla jauhatusmenetelmillä.