Türk diliTürk dili
Yazar:Bu siteyi düzenle Gönderildi: 2020-12-24 Kaynak:Bu site
nasıl olduğunu biliyor musun güçlü NdFeB mıknatısı yapılmış?Gerekli malzemeleri içeren alaşımın parçacıklar halinde toz haline getirilmesi, bu parçacıkların bir araya getirilerek oluşturulması ve daha sonra sinterlenmesi gerekir.Daha sonra tamamlamak için gerekli boyuta kesin.Bu süreç her zaman pasta yapıyormuş gibi hissettirir.
Yüksek performanslı uçak motorları yüksek teknik destek gerektirir ve hammadde gereksinimleri de oldukça yüksektir.Hammaddelerin performansı motorun performansını doğrudan belirler.Bir uçak motorunun çalışma süreci daha karmaşıktır.Çok yüksek sıcaklık üreteceğinden motor parçalarının yüksek sıcaklığa dayanıklı olması gerekir.Bu teknolojinin zorluğu da oldukça zorludur.Bu alaşımların oluşturulması, hammadde olarak çok sayıda nadir toprak metali gerektirir.Yüksek sıcaklığa dayanıklı nadir toprak metali olan kobalt, ısıya dayanıklı alaşımlar, sert alaşımlar, korozyon önleyici alaşımlar, manyetik alaşımlar ve çeşitli kobalt tuzlarının üretimi için önemli bir hammaddedir.
Nadir toprak pazarı çeşitlendirilmiştir.Bu sadece bir ürün değil, aynı zamanda %46 klorür saflığından %99,9999 saflığa sahip tek bir nadir toprak oksit ve nadir toprak metaline kadar değişen 15 nadir toprak elementi, itriyum, skandiyum ve çeşitli bileşiklerdir.Çok çeşitli kullanımları vardır.İlgili bileşikler ve karışımlarla birlikte sayısız ürün bulunmaktadır.İlk olarak, cevherin ilk madenciliğinden başlayarak, nadir toprakların ayırma yöntemlerini ve eritme sürecini tek tek tanıtıyoruz.
Zenginleştirme, cevheri oluşturan çeşitli minerallerin fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki farklılıkların kullanılmasıdır.Cevherdeki faydalı mineralleri zenginleştirmek, farklı zenginleştirme prosesleri ve farklı zenginleştirme ekipmanları yardımıyla farklı zenginleştirme yöntemleri kullanarak, zararlı yabancı maddeleri giderir.Ve onu gang minerallerinden ayırmak için mekanik işleme.
Dünya çapında çıkarılan nadir toprak cevherlerinde nadir toprak oksit içeriği yalnızca yüzde birkaç, hatta daha düşüktür.İzabe işleminin üretim gereksinimlerini karşılamak için nadir toprak mineralleri, eritme öncesinde zenginleştirme yoluyla gang minerallerinden ve diğer faydalı minerallerden ayrılır.Nadir toprak oksit içeriğini arttırmak için nadir toprak metalurjisinin gereksinimlerini karşılayabilecek bir nadir toprak konsantresi elde edilebilir.Nadir toprak cevherinin zenginleştirilmesinde genellikle flotasyon kullanılır ve sıklıkla yerçekimi ayırma ve manyetik ayırma kombinasyonuyla desteklenir.
Konsantrelerdeki nadir toprak genellikle suda çözünmesi zor olan karbonatlar, florürler, fosfatlar, oksitler veya silikatlar formunda bulunur.Nadir toprak çeşitli kimyasal değişimlerle suda veya inorganik asitlerde çözünebilen bileşiklere dönüştürülmelidir.Çözüldükten, ayrıldıktan, saflaştırıldıktan, konsantre edildikten veya yakıldıktan sonra, karışık nadir toprak klorürler gibi çeşitli karışık nadir toprak bileşikleri ürün olarak yapılır veya ayrılır. Tek bir nadir toprak hammaddesi için bu tür bir işleme, nadir toprak konsantresi ayrıştırması veya adı verilir. ön tedavi.
Nadir toprak konsantrelerini ayrıştırmak için birçok yöntem vardır ve bunlar genel olarak asit yöntemi, alkali yöntemi ve klorlama ayrıştırması olmak üzere üç kategoriye ayrılabilir.Asit ayrışması hidroklorik asit ayrışması, sülfürik asit ayrışması ve hidroflorik asit ayrışması olarak ikiye ayrılır.Alkali ayrıştırma, sodyum hidroksit ayrıştırma veya sodyum hidroksit eritme veya sodayla kavurma yöntemine ayrılır.Genel olarak uygun proses akışı, tür, kalite özellikleri, ürün planı, nadir toprak elementlerinin geri kazanımını ve kapsamlı kullanımını kolaylaştırma, iş hijyeni ve çevre koruma ve ekonomik rasyonellik ilkelerine göre seçilir.
İki nadir toprak eritme yöntemi vardır: hidrometalurji ve pirometalurji.
Nadir toprak hidrometalurjisinin kimyasal metalurjisinde, sürecin büyük bir kısmı çözelti ve solvent halindedir.Örneğin, nadir toprak konsantrelerinin ayrıştırılması, nadir toprak oksitlerinin, nadir toprak bileşiklerinin ve tek nadir toprak metallerinin ayrılması ve ekstraksiyonu, çökeltme, kristalleştirme, redoks, solvent ekstraksiyonu ve iyon değişimi gibi kimyasal ayırma süreçlerini kullanır.En yaygın uygulama, yüksek saflıkta tek nadir toprak elementlerinin endüstriyel olarak ayrılması için genel bir işlem olan organik solvent ekstraksiyon yöntemidir.Hidrometalurjik süreç karmaşıktır, ürün saflığı yüksektir ve bu yöntemin bitmiş ürünler üretmek için uygulanması geniştir.
Pirometalurjik süreç basittir ve verimlilik yüksektir.Nadir toprak ateşi eritme esas olarak silikon termal indirgeme yoluyla nadir toprak alaşımlarının üretimini, erimiş tuz elektrolizi yoluyla nadir toprak metalleri veya alaşımlarının üretimini ve metal termal indirgeme yoluyla nadir toprak alaşımlarının üretimini içerir.Pirometalurjinin ortak özelliği yüksek sıcaklık koşullarında üretim yapılmasıdır.
Nadir toprak karbonat ve nadir toprak klorür, nadir toprak endüstrisindeki iki ana ana üründür.Genel olarak konuşursak, bu iki ürünü üretmek için şu anda iki ana süreç bulunmaktadır.İşlemlerden biri konsantre sülfürik asit kavurma işlemidir, diğeri ise alkali işlem olarak adlandırılan kostik soda işlemidir.
Çeşitli nadir toprak minerallerinin yanı sıra doğadaki nadir toprak elementlerinin önemli bir kısmı apatit ve fosforit mineralleriyle bir arada bulunmaktadır.Dünyanın toplam fosfat kayası rezervleri yaklaşık 100 milyar tondur ve ortalama nadir toprak içeriği ‰ 0,5'tir.Dünyadaki fosfat kayası ile ilişkili nadir toprak miktarının toplam miktarının 50 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir.Madendeki nadir toprak içeriğinin düşük olması ve özel oluşum durumu göz önüne alındığında, yurt içinde ve yurt dışında ıslak yöntemlere ve termal yöntemlere bölünebilecek çeşitli geri dönüşüm işlemleri incelenmiştir: ıslak yöntemlerde, ayrışma asidine bağlı olarak, nitrik asit yöntemi, Hidroklorik asit yöntemi, sülfürik asit yöntemi olarak ayrılabilir.Fosfor kimyasal sürecinden pek çok nadir toprak kazanımı türü vardır ve bunların tümü fosfat kayasının işleme yöntemiyle yakından ilgilidir.Termal üretim sürecinde nadir toprak geri kazanım oranı %60'a ulaşabilmektedir.
Fosfat kayası kaynaklarının sürekli kullanılmasıyla birlikte düşük kaliteli fosfat kayası geliştirilmesine yönelilmektedir.Sülfürik asit ıslak proses fosforik asit prosesi, fosfor kimya endüstrisinin ana yöntemi haline gelmiştir.Nadir toprak elementinin sülfürik asit ıslak proses fosforik asitte geri kazanılması bir araştırma odağı haline gelmiştir.Sülfürik asit ıslak proses fosforik asit üretim prosesinde, nadir toprak elementinin fosforik asit içerisindeki zenginleşmesinin kontrol edilmesi ve daha sonra nadir toprak ekstraksiyonu için organik çözücülerin kullanılması prosesi, daha önce geliştirilen yöntemlere göre daha avantajlıdır.
Sülfürik asit çözünürlüğü
Seryum grubu (sülfürik asit çift tuzunda neredeyse hiç çözünmez) -lantan, seryum, praseodimyum, neodimyum ve prometyum;
Terbiyum grubu (sülfürik asit çift tuzu, az çözünür) -samaryum, evropiyum, gadolinyum, terbiyum, disprosyum ve holmiyum;
İtriyum grubu (sülfürik asit çift tuzunun çözülmesi kolaydır) -itriyum, erbiyum, tülyum, iterbiyum, lutesyum ve skandiyum.
Ekstraksiyon ayırma
Hafif nadir toprak (P204 zayıf asit ekstraksiyonu) -lantan, seryum, praseodim, neodim ve prometyum;
Orta nadir toprak (P204 düşük asitli ekstraksiyon)-samaryum, evropiyum, gadolinyum, terbiyum ve disprosiyum;
Ağır nadir toprak (P204 asit ekstraksiyonu)-holmiyum, itriyum, erbiyum, tülyum, iterbiyum, lutesyum ve skandiyum.
Nadir toprak elementlerini ayırma sürecinde, birden fazla elementin fiziksel ve kimyasal özellikleri çok benzer olduğundan ve nadir toprak elementleriyle ilişkili birçok safsızlık elementi bulunduğundan, ekstraksiyon işlemi daha karmaşıktır.Yaygın olarak kullanılan üç ekstraksiyon işlemi vardır: Adım yöntemi, iyon değişimi ve solvent ekstraksiyonu.
Bileşiklerin çözücülerdeki çözünürlük farkına dayalı olarak ayrılması ve saflaştırılması yöntemine aşamalı yöntem denir.İtriyumdan (Y) lutesyuma (Lu), Curie'ler tarafından keşfedilen radyum da dahil olmak üzere doğal olarak oluşan tüm nadir toprak elementlerinin tek bir ayrımının tümü bu yöntemle ayrılır.Bu yöntemin çalışma prosedürü nispeten karmaşıktır.Tüm nadir toprak elementlerinin tek seferde ayrıştırılması 100 yıldan fazla sürdü ve ayrıştırma ve tekrarlanan işlemler 20.000 kata ulaştı.Kimyagerler için iş yoğunluğu nispeten yüksektir ve süreç nispeten karmaşıktır.Bu nedenle bu yöntemle tek nadir toprak büyük miktarlarda üretilemez.
Nadir toprak elementlerinin araştırma çalışmaları, aşamalı yöntemin büyük miktarlarda tek bir nadir toprak üretememesi nedeniyle engellendi.Nükleer fisyon ürünlerinde bulunan nadir toprak elementlerini analiz etmek ve uranyum ve toryumdaki nadir toprak elementlerini çıkarmak için iyon değişim kromatografisi başarıyla incelendi (iyon değişim yöntemi) ve daha sonra nadir toprak elementlerinin ayrılması için kullanıldı.İyon değiştirme yönteminin avantajı, tek bir işlemde birden fazla elemanın ayrılabilmesidir.Üstelik yüksek saflıkta ürünler elde edilebiliyor.Ancak dezavantajları sürekli işlenememesi, çalışma döngüsünün uzun olması, reçine rejenerasyon ve değişim maliyetinin yüksek olmasıdır.Bu nedenle, büyük miktarlardaki nadir toprakları ayırmak için kullanılan ana yöntem, ana ayırma yönteminden çekilmiş ve solventlerle ekstrakte edilmiştir.Hukuk yerini alıyor.Bununla birlikte, iyon değiştirme kromatografisi, yüksek saflıkta tek nadir toprak ürünleri elde etme gibi olağanüstü bir özelliğe sahip olduğundan, günümüzde ultra yüksek saflıkta tekli ürünler hazırlamak ve bazı ağır nadir toprak elementlerinin ayrıştırılması için, iyon değiştirme kromatografisinin, yüksek saflıkta tek nadir toprak ürünleri elde etme gibi olağanüstü bir özelliği olması nedeniyle, şu anda, ultra yüksek saflıkta tekli ürünler hazırlamak ve bazı ağır nadir toprak elementlerini ayırmak ve hazırlamak gerekmektedir. iyon değişim kromatografisi ile nadir toprak ürünü.
Ekstraktın karışmayan sulu çözeltiden ekstrakte edilmesi ve ayrılması için organik solventlerin kullanılması yöntemine organik solvent sıvı-sıvı ekstraksiyonu veya kısaca solvent ekstraksiyonu adı verilir.Maddelerin sıvı fazdan başka bir sıvı faza kütle transfer işlemine aktarılması yöntemidir.Çözücü ekstraksiyonu daha önce petrokimya, organik kimya, tıbbi kimya ve analitik kimyada uygulanmıştır.Bununla birlikte, son 40 yılda atom enerjisi bilimi ve teknolojisinin gelişmesi ve ultra saf maddelerin ve nadir elementlerin üretimine duyulan ihtiyaç nedeniyle, solvent ekstraksiyonu nükleer yakıt endüstrisinde, nadir metalurjide ve diğer alanlarda büyük ilerleme kaydetmiştir. endüstriler.Çin, ekstraksiyon teorisi araştırmalarında, yeni ekstraktanların sentezinde ve uygulanmasında ve nadir toprak elementlerinin ayrılmasının ekstraksiyon sürecinde çok yüksek bir seviyeye ulaştı.Fraksiyonel çökeltme, fraksiyonel kristalizasyon ve iyon değişimi gibi ayırma yöntemleriyle karşılaştırıldığında solvent ekstraksiyon yöntemi, iyi ayırma etkisi, büyük üretim kapasitesi, uygun hızlı sürekli üretim ve otomatik kontrolün kolay gerçekleştirilmesi gibi bir dizi avantaja sahiptir.Bu nedenle yavaş yavaş nadir toprak ayırmanın ana yöntemi haline gelir.
Nadir toprak metalleri genel olarak karışık nadir toprak metalleri ve tek nadir toprak metalleri olarak ikiye ayrılır.Karışık nadir toprak metalinin bileşimi, cevherdeki orijinal nadir toprak bileşimine yakındır.Ve tek metal, her bir nadir topraktan ayrılan ve rafine edilen metaldir.Nadir toprak oksitlerin (samaryum, europiyum, iterbiyum ve tülyum oksitler hariç) hammadde olarak kullanılması, büyük ısı üretimi ve yüksek stabilitesi nedeniyle genel metalurjik yöntemlerle tek bir metale indirgenmesi zordur.Bu nedenle günümüzde nadir toprak metallerinin üretiminde yaygın olarak kullanılan hammaddeler bunların klorürleri ve florürleridir.
Karışık nadir toprak metallerinin endüstriyel seri üretiminde genellikle erimiş tuz elektrolizi kullanılır.Elektrolizin iki yöntemi vardır: klorür elektrolizi ve oksit elektrolizi.Tek bir nadir toprak metalinin hazırlanma yöntemi, elemente bağlı olarak farklılık gösterir.Samaryum, öropiyum, itterbiyum ve tülyum, yüksek buhar basınçları nedeniyle elektroliz hazırlığı için uygun değildir ve indirgeyici damıtma kullanılır.Diğer elementler elektroliz veya metal termal indirgeme yoluyla hazırlanabilir.
Klorür elektrolizi metal üretmek için en yaygın yöntemdir, özellikle karışık nadir toprak metali işlemi basit, düşük maliyetli, düşük yatırımlıdır ancak en büyük dezavantajı çevreyi kirleten klorun salınmasıdır.Oksit elektrolizi zararlı gazlar yaymaz ancak maliyeti biraz daha yüksektir.Genellikle neodim ve praseodim gibi üretim fiyatları daha yüksek olan tek nadir toprak oksitlerle elektrolize edilir.
Elektroliz yöntemi yalnızca genel endüstriyel sınıf nadir toprak metallerini hazırlayabilir.Safsızlık oranı düşük ve saflığı yüksek nadir toprak metalleri hazırlamak için genellikle vakumlu termal indirgeme yöntemiyle hazırlanırlar.Bu yöntem tüm nadir toprak metallerini üretebilir ancak samaryum, evropiyum, iterbiyum ve tülyum bu yöntemi kullanamaz.Samaryum, evropiyum, iterbiyum, tülyum ve kalsiyumun redoks potansiyeli nadir toprak florürünü yalnızca kısmen azaltır.Genel olarak bu metaller, bu metallerin yüksek buhar basıncı ve lantan metalinin düşük buhar basıncı prensibi kullanılarak hazırlanır.Bu dört tür nadir toprak oksit ve lantan metali parçaları karıştırılıp sıkıştırılır ve daha sonra bir vakum fırınında indirgenir.Canlı, samaryum, evropiyum, iterbiyum ve tülyum lantan tarafından metallere indirgenir ve cüruftan ayrılması kolay olan yoğunlaşma üzerinde toplanır.
SORUŞTURMA İSTE 
