Сирәк Industryир сәнәгате технологиясе белән таныштыру
·Сирәк җир is металл элемент түгел, ә 15 сирәк җир элементы өчен коллектив термин һәмйтрийһәмскандиум.Шуңа күрә, 17 сирәк җир элементы һәм аларның төрле кушылмалары төрле кулланышка ия, чисталыгы 46% булган хлоридлардан алып, сирәк җир оксидларына кадәр һәмсирәк җир металлларычисталыгы белән 99,9999%.Бәйләнешле кушылмалар һәм катнашмалар өстәп, сирәк җир продуктлары бар.Шулай итеп, шулайсирәк җиртехнология шулай ук бу 17 элементның аермаларына нигезләнеп төрле.Ләкин, сирәк җир элементларын сериумга бүлеп булайтрийминераль характеристикаларга нигезләнгән төркемнәр, сирәк җир минералларын казу, эретү, аеру процесслары да чагыштырмача берләштерелгән.Беренче руда казудан башлап, аеру ысуллары, эретү процесслары, чыгару ысуллары, сирәк җирләрне чистарту процесслары бер-бер артлы кертеләчәк.
Сирәк җирләрне минераль эшкәртү
· Минераль эшкәртү - механик эшкәртү процессы, руда булган төрле файдалы казылмалар арасындагы физик һәм химик үзлекләрдәге аермаларны куллана, рудадагы файдалы файдалы казылмаларны баету, зарарлы пычракларны бетерү һәм аеру өчен төрле файдалы ысуллар, процесслар һәм җиһазлар куллана. бандалы минераллардан.
·Эчендәсирәк җиррудалар бөтен дөньяда казылган, эчтәлегесирәк җир оксидларыберничә процент кына, кайберләре хәтта түбәнрәк.Эретү җитештерү таләпләрен канәгатьләндерү өчен,сирәк җирминераллар бандалы минераллардан һәм башка файдалы файдалы казылмалардан эретелгәнче файдалану аша аерыла, сирәк җир оксидларының күләмен арттыру һәм сирәк җир металлургиясе таләпләренә туры килә торган сирәк җир концентратларын алу өчен.Сирәк җир рудасыннан файдалану, гадәттә, флотация ысулын куллана, еш кына тарту һәм магнит аеру комбинацияләре белән тулыландырыла, файда процессы агымын формалаштыра.
.Әр сүзнеңсирәк җирЭчке Монголиядәге Байунебо шахтасында чокыр - тимер доломитның карбонат таш төре, нигездә тимер рудасында сирәк очрый торган минераллардан торган флюорокарбон сериум рудасы һәм моназиттан кала, берничә дә бар.ниобийһәмсирәк җирфайдалы казылмалар).
Алынган рудада 30% чамасы тимер һәм 5% сирәк җир оксиды бар. Шахтадагы зур руданы җимергәннән соң, ул поезд белән Baotou Iron and Steel Group Company компаниясенә файда китерә.Бенефициар заводының бурычы - арттыруFe2O333% тан 55% ка кадәр, башта конус шар тегермәнендә тарту һәм классификацияләү, аннары 62-65% Fe2O3 төп тимер концентратын сайлау (тимер оксиды) цилиндрик магнит сепараторын кулланып.45% тан артык булган икенчел тимер концентратын алу өчен калдыклар флотация һәм магнит аеруны дәвам итәләрFe2O3(тимер оксиды).Сирәк җир 10-15% класслы флотация күбекләре белән баетылган.Концентрат REO эчтәлеге 30% булган тупас концентрат чыгару өчен калтыранган таблицаны кулланып сайланырга мөмкин.Бенефициация җиһазлары белән эшкәртелгәннән соң, REO эчтәлеге 60% тан артык булган сирәк җир концентратын алырга мөмкин.
Сирәк җир концентратының таркалу ысулы
·Сирәк җирконцентраттагы элементлар гадәттә эри торган карбонатлар, фторидлар, фосфатлар, оксидлар яки силикатлар рәвешендә бар.Сирәк җир элементлары төрле химик үзгәрешләр аркасында суда яки органик кислоталарда эри торган кушылмаларга әверелергә тиеш, аннары төрле катнашмалар чыгару өчен эретү, аеру, чистарту, концентрация яки кальцинация кебек процесслар узарга тиеш.сирәк җиркатнаш сирәк җир хлоридлары кебек кушылмалар, алар сирәк җир элементларын аеру өчен продукт яки чимал буларак кулланылырга мөмкин.Бу процесс дип аталасирәк җирконцентрат черү, шулай ук дәвалау алдыннан да билгеле.
Черү өчен бик күп ысуллар барсирәк җирконцентратларны, гадәттә, өч категориягә бүлеп була: кислота ысулы, алкалы ысулы һәм хлорлаштыру.Кислотаның бозылуы алга таба гидрохлор кислотасының бозылуына, күкерт кислотасының бозылуына һәм гидрофлор кислотасының бозылуына бүленергә мөмкин.Алкалны бүлүне натрий гидроксидын бүлү, натрий гидроксиды эретү яки сода кыздыру ысулларына бүлеп була.Тиешле процесс агымы, гадәттә, концентрат тип, класс характеристикалары, продукт планы, сирәк очрый торган җир элементларын торгызу һәм комплекслы куллану, хезмәт гигиенасы һәм әйләнә-тирә мохитне саклау, икътисади рационализм принципларына нигезләнеп сайлана.
· 200гә якын сирәк һәм таралган элемент минераллары табылса да, алар сирәк булганга сәнәгать казу белән бәйсез чыганакларга баетылмады.Әлегә сирәк мөстәкыйльгерманий, селен, һәмтеллурийдепозитлар табылды, ләкин депозитларның масштабы бик зур түгел.
Сирәк җирләрне эретү
· Ике ысул барсирәк җирэретү, гидрометаллургия һәм пирометаллургия.
· Сирәк җир гидрометаллургиясенең һәм металл химик металлургиянең бөтен процессы күбесенчә эремә һәм эретүче, мәсәлән, сирәк җир концентратының бозылуы, аерылуы һәм чыгарылуы кебек.сирәк җир оксидлары, кушылмалар, һәм сирәк очрый торган җир металллары, алар химик аеру процессларын кулланалар, мәсәлән, явым-төшем, кристаллизация, оксидлашуны киметү, эретеп алу һәм ион алмашу.Иң еш кулланыла торган ысул - органик эретүче чыгару, ул югары чисталыклы сирәк җир элементларын сәнәгать аеру өчен универсаль процесс.Гидрометаллургия процессы катлаулы һәм продуктның чисталыгы югары.Бу ысул әзер продукт җитештерүдә бик күп кушымталарга ия.
Пирометаллургия процессы гади һәм югары җитештерүчәнлеккә ия.Сирәк җирпирометаллургия нигездә җитештерүне үз эченә аласирәк җир эретмәләресиликотермик кыскарту ысулы белән, сирәк җир металлларын яки эретмәләрен эретелгән тоз электролизы ысулы белән җитештерү, һәм җитештерүсирәк җир эретмәләреметалл җылылык киметү ысулы һ.б.
Пирометаллургиянең гомуми характеристикасы - югары температура шартларында җитештерү.
Сирәк җир җитештерү процессы
·Сирәк җиркарбонат һәмсирәк җир хлоридыике төп төп продуктсирәк җирсәнәгате.Гомумән алганда, хәзерге вакытта бу ике продукт җитештерү өчен ике төп процесс бар.Бер процесс концентрат күкерт кислотасын кыздыру процессы, икенче процесс каустик сода процессы дип атала, кыскартылган каустик сода процессы.
· Төрле сирәк җир файдалы казылмаларында булудан тыш, аларның зур өлешесирәк җир элементларытабигатьтә апатит һәм фосфат кыя минераллары белән бергә яшиләр.Дөнья фосфат рудасының гомуми запасы якынча 100 миллиард тонна, уртачасирәк җирэчтәлеге 0,5 ‰.Гомуми күләме исәпләнәсирәк җирдөньяда фосфат рудасы белән бәйле 50 миллион тонна.Түбән характеристикаларга җавап итепсирәк җирШахталарда эчтәлек һәм махсус күренеш статусы, төрле торгызу процесслары эчке һәм халыкара дәрәҗәдә өйрәнелде, аларны дым һәм җылылык ысулларына бүлеп була.Дым ысулларында аларны азот кислотасы ысулы, гидрохлор кислотасы ысулы һәм күкерт кислотасы ысулы буенча бүлү кислоталары буенча бүләргә мөмкин.Фосфор химик процессларыннан сирәк җирләрне торгызуның төрле ысуллары бар, аларның барысы да фосфат рудасын эшкәртү ысуллары белән тыгыз бәйләнгән.Rылылык җитештерү процессындасирәк җирторгызу дәрәҗәсе 60% ка җитә ала.
Фосфат кыя ресурсларын өзлексез куллану һәм түбән сыйфатлы фосфат кыя үсешенә күчү белән, күкерт кислотасы дым процессы фосфор кислотасы процессы фосфат химия сәнәгатенең төп ысулына әйләнде, һәм торгызылды.сирәк җир элементларыкүкерт кислотасы дым процессында фосфор кислотасы тикшеренү ноктасына әйләнде.Сульфат кислотасы дым процессында фосфор кислотасы, сирәк туфракны фосфор кислотасында баетуны контрольдә тоту, аннары сирәк туфракны чыгару өчен органик эретүче экстракция куллану эре үсеш ысулларына караганда өстенлекләргә ия.
Сирәк җир алу процессы
Кульфур кислотасының эрүчәнлеге
Тербиумтөркем (сульфат катлаулы тозларда бераз эри) -самарий, европий, гадолиниум, тербиум, диспрозиум, һәмхолмий;
Yttriumтөркем (сульфат катлаулы тозларда эри) -йтрий, эрбиум, Тулий, йттербиум,лутетий, һәмскандиум.
Чыгаруны аеру
Урта сирәк җир (P204 аз кислоталы чыгару) -самарий,европий,гадолиниум,тербиум,диспрозиум;
Чыгару процессы белән таныштыру
Аеру процессындасирәк җир элементлары,17 элементның бик охшаш физик һәм химик үзлекләре, шулай ук озатучы пычракларның күплеге аркасындасирәк җир элементлары, чыгару процессы чагыштырмача катлаулы һәм гадәттә кулланыла.
Чыгаруның өч төре бар: этап-этап ысулы, ион алмашу һәм эретүче чыгару.
Адым саен ысул
Эреткечләрдә кушылмаларның эрүчәнлеге аермасын кулланып аеру һәм чистарту ысулы этап-этап ысулы дип атала.Кемнәнйтрий(Y) toлутетий(Лу), барлык табигый булганнар арасында бер аерусирәк җир элементлары, шул исәптән Кюри парлары ачкан радиум,
Алар барысы да бу ысул ярдәмендә аерылган.Бу ысулның эш процедурасы чагыштырмача катлаулы, һәм сирәк җир элементларының бер аерылуы 100 елдан артык вакыт алды, бер аеру һәм кабатлау 20000 тапкыр.Химия эшчеләре өчен аларның эше
Көч чагыштырмача югары һәм процесс чагыштырмача катлаулы.Шуңа күрә, бу ысулны кулланып, бик сирәк җир туа алмый.
Ион алмашу
Сирәк җир элементлары буенча тикшеренү эше бер җитештерә алмау аркасында комачауладысирәк җир элементыэтаплап методлар аша күп күләмдә.Анализ ясау өченсирәк җир элементларыатом ярылу продуктларында булган һәм сирәк җир элементларын уран һәм торийдан чыгару, ион алмашу хроматографиясе (ион алмашу хроматографиясе) уңышлы өйрәнелде, аннары аеру өчен кулланылды.сирәк җир элементыс.Ион алмашу ысулының өстенлеге шунда ки, бер операциядә берничә элементны аерырга мөмкин.Alsoәм ул шулай ук югары чисталык продуктларын ала ала.Ләкин, җитешсезлеге шунда: аны өзлексез эшкәртеп булмый, озын операция циклы һәм резинаны яңарту һәм алмашу өчен зур чыгымнар.Шуңа күрә, бу бик сирәк җирләрне аеруның төп ысулы төп аеру ысулыннан пенсиягә чыккан һәм эретеп алу ысулы белән алыштырылган.Ләкин, югары чисталыклы сирәк җир продуктларын алуда ион алмашу хроматографиясенең күренекле үзенчәлекләре аркасында, хәзерге вакытта ультра югары чисталыклы продуктлар җитештерү һәм сирәк очрый торган җир элементларын аеру өчен, шулай ук ион алмашу хроматографиясен кулланырга кирәк. сирәк җир продуктын аеру һәм җитештерү.
Чыгаручан чыгару
Органик эреткечләрне куллану ысулы чыгарылган матдәне үзгәрмәс су эремәсеннән аеру өчен органик эретүче сыек-сыеклык чыгару дип атала, кыскартыла торган эретү.Бу матдәләрне бер сыек фазадан икенчесенә күчерүче масса күчерү процессы.Эретеп алу ысулы элегрәк нефть химиясе, органик химия, фармацевтика һәм аналитик химиядә кулланылган.Ләкин, соңгы кырык ел эчендә, атом энергиясе һәм технологиясе үсеше, шулай ук УЗИ матдәләре һәм сирәк элементлар җитештерү ихтыяҗы аркасында, эретеп чыгару атом ягулыгы сәнәгате һәм сирәк металлургия кебек тармакларда зур уңышларга иреште. .Кытай чыгару теориясендә, яңа экстрактантларны синтезлауда һәм куллануда, сирәк җир элементларын аеру өчен чыгару процессында югары тикшеренүләргә иреште.Сыйфатлы явым-төшем, классификацияләнгән кристаллизация һәм ион алмашу кебек аеру ысуллары белән чагыштырганда, эретеп чыгару яхшы аеру эффекты, зур җитештерү куәте, тиз һәм өзлексез җитештерү өчен уңайлы, һәм автоматик контрольгә ирешү кебек өстенлекләр бар.Шуңа күрә ул әкренләп зур күләмдә аеруның төп ысулына әйләндесирәк җирs.
Сирәк җирне чистарту
Чимал җитештерү
Сирәк җир металлларыгадәттә катнаш сирәк җир металлларына һәм бергә бүленәләрсирәк җир металллары.Катнаш композициясирәк җир металлларырудадагы сирәк очрый торган җир составына охшаган, һәм бер металл - һәр сирәк җирдән аерылган һәм чистартылган металл.Аны киметү кыенсирәк җир оксидылар (оксидлардан каласамарий,европий,, Тулий,йттербиум) гомуми металлургия ысулларын кулланып, бер металлга, аларның югары җылылыгы һәм югары тотрыклылыгы аркасында.Шуңа күрә җитештерү өчен еш кулланыла торган чималсирәк җир металлларыхәзерге вакытта аларның хлоридлары һәм фторидлары.
Эретелгән тоз электролизы
Катнаш җитештерүсирәк җир металлларыпромышленностьта гадәттә эретелгән тоз электролизы ысулы кулланыла.Электролизның ике ысулы бар: хлорид электролизы һәм оксид электролизы.Берсен әзерләү ысулысирәк җир металлларыэлементына карап үзгәрә.самарий,европий,,Тулий,йттербиумюгары парлы басым аркасында электролитик әзерләү өчен яраксыз, киресенчә, киметү дистилляция ысулы ярдәмендә әзерләнәләр.Башка элементларны электролиз яки металл җылылык киметү ысулы белән әзерләргә мөмкин.
Хлорид электролизы - металллар җитештерүнең иң таралган ысулы, аеруча катнаш сирәк җир металллары өчен.Бу процесс гади, чыгымлы һәм минималь инвестицияләр таләп итә.Ләкин иң зур кимчелек - әйләнә-тирәне пычратучы хлор газын чыгару.Оксид электролизы зарарлы газлар чыгармый, ләкин бәясе бераз югарырак.Гадәттә, югары бәяле ялгызсирәк җирләркебекнеодийһәмпразодийоксид электролизы ярдәмендә җитештерелә.
Вакуумны киметү электролиз ысулы гомуми сәнәгать дәрәҗәсен әзерли аласирәк җир металллары.Әзерләнергәсирәк җир металлларыаз пычраклык һәм югары чисталык белән вакуум җылылык киметү ысулы гадәттә кулланыла.Бу ысул сирәк җир металлларын җитештерә ала, ләкинсамарий,европий,,Тулий,йттербиумбу ысул ярдәмендә җитештереп булмый.Редокс потенциалысамарий,европий,,Тулий,йттербиумһәм кальций өлешчә кимисирәк җирфторид.Гадәттә, бу металлларны әзерләү бу металлларның югары парлы басымы һәм түбән пар басымы принципларына нигезләнә.лантан металлс.Бу дүртнең оксидларысирәк җирләрфрагментлары белән кушылганлантан металллар һәм блокларга кысылган, вакуум мичтә кимегән.Лантанумтагын да активраксамарий,европий,,Тулий,йттербиумбелән алтынга кадәр киметеләлантанһәм конденсациягә җыелган, шлактан аеруны җиңеләйтә.
Пост вакыты: Ноябрь-07-2023