Separasjon og rensing av sjeldne jordartsmetaller

Siden 1950-tallet, kinesisksjeldne jordarterVitenskaps- og teknologiarbeidere har utført omfattende forskning og utvikling på løsningsmiddelekstraksjonsmetoden for separasjonsjeldne jordartergrunnstoffer, og har oppnådd mange vitenskapelige forskningsresultater, som har blitt mye brukt i industriell produksjon av sjeldne jordarter. I 1970 ble N263 brukt med suksess i industrien for å utvinne og separereyttriumoksidmed en renhet på 99,99 %, som erstatter ionebyttemetoden for separasjonyttriumoksidKostnaden var mindre enn en tidel av ionbyttemetoden. I 1970 ble P204-ekstraksjon brukt i stedet for den klassiske omkrystalliseringsmetoden for å produsere lys.sjeldne jordartsoksider; Utvinninglantanoksidved bruk av metyldimetylheptylester (P350) i stedet for den klassiske fraksjonerte krystalliseringsmetoden; På 1970-tallet ble prosessen med ammoniakk P507-ekstraksjon og separasjon avsjeldne jordarterelementer og utvinning avyttriummed naftensyre ble først brukt i Kinassjeldne jordarterhydrometallurgiindustrien; Den raske utviklingen av utvinningsteknologi i Kinassjeldne jordarterIndustrien er uatskillelig fra det harde arbeidet til Yuan Chengye og andre kamerater fra det kinesiske vitenskapsakademiet ved Shanghai Institute of Organic Chemistry. Ulike ekstraksjonsmidler (som P204, P350, P507 osv.) som de har forsket på med suksess, har blitt mye brukt i industrien. Kaskadeekstraksjonsteorien, som ble foreslått og promotert av professor Xu Guangxian ved Peking University på 1970-tallet, har spilt en ledende rolle i Kinas ekstraksjons- og separasjonsteknologi. Samtidig ble en separasjonsprosess optimalisert ved hjelp av kaskadeekstraksjonsteorien foreslått og mye brukt isjeldne jordarterutvinnings- og separasjonsindustrien.

I løpet av de siste 40 årene har Kina oppnådd mange bemerkelsesverdige prestasjoner innensjeldne jordarterseparasjon og rensing.

På 1960-tallet studerte Beijing Nonferrous Metals Research Institute vellykket metoden for reduksjon av alkalinitet i sinkpulver for å produsere høy renhet.europiumoksid, som var første gang i Kina å produsere produkter med en temperatur på over 99,99 %. Denne metoden brukes fortsatt i forskjelligesjeldne jordarterover hele landet som brukes av fabrikken; Shanghai Yuelong Chemical Plant, Fudan University og Beijing General Institute of Nonferrous Metals samarbeidet for først å bruke en ekstraksjonsionebytteprosess for å berike N263 med P204 og ekstrahere og rense for å oppnå 99,95 % renhetyttriumoksidI 1970 ble P204 brukt til å anrike N263 og oppnåyttriumoksidmed en renhet på over 99,99 % gjennom sekundær ekstraksjon og rensing.

Fra 1967 til 1968 samarbeidet forsøksanlegget til Jiangxi 801-fabrikken og Beijing Nonferrous Metals Research Institute for å studere prosessen med å bruke P204-ekstraksjonsgruppering – N263-ekstraksjon for å utvinne yttriumoksid. I desember 1968 ble en produksjon på 3 tonn/år utført.yttriumoksidproduksjonsverksted ble bygget, med en renhet på 99 % avyttriumoksid.

I 1972 ble et forskerteam dannet av fire selskaper, inkludert Beijing Nonferrous Metals Research Institute, Jiangxi 806 Factory, Jiangxi Nonferrous Metallurgy Research Institute og Changsha Nonferrous Metallurgy Design Institute. Etter to år med felles forskningseksperimenter ved Beijing Nonferrous Metals Research Institute, ble prosessen med å utvinneyttriumoksidBruk av naftensyre som ekstraksjonsmiddel og blandet alkohol som fortynningsmiddel ble studert med hell.

I 1974 oppdaget Changchun Institute of Applied Chemistry for første gang at når man separerersjeldne jordarterelementer ved bruk av naftensyreekstraksjon,yttriumvar plassert foranlantan, noe som gjør det til det minst lett utvinnbare elementet blant sjeldne jordartsmetaller. Derfor er det utviklet en teknologi for separasjonyttriumoksidDet ble foreslått å bruke naftensyreekstraksjon fra salpetersyresystemet. Samtidig utførte Beijing Nonferrous Metals Research Institute forskning på separasjon avyttriumoksidfra saltsyresystemer ved bruk av naftensyre, og utvidede eksperimenter ble utført i Nanchang 603-anlegget og Jiujiang 806-anlegget i 1975, ved bruk av Longnan-blandetsjeldne jordartsoksidersom råmateriale. I 1974 samarbeidet Shanghai Yuelong Chemical Plant, Fudan University og Beijing Nonferrous Metals Research Institute for å studere separasjonen avyttriumokside fra monazitt Den blandedesjeldne jordarterav bruntyttriumColumbiummalm bruker den tungesjeldne jordarterekstrahert og gruppert etter P204 som råmateriale, ogyttriumokside er atskilt ved naftensyreutvinning. Det ble holdt en vennskapskonkurranse på tre fronter, hvor alle utvekslet informasjon, lærte av hverandres styrker og svakheter, og til slutt studerte naftensyreutvinnings- og separasjonsprosessen til 99,99 %yttriumokside med kinesiske kjennetegn.

Fra 1974 til 1975 samarbeidet Nanchang 603-fabrikken med Changchun Institute of Applied Chemistry, Beijing General Institute of Non-ferrous Metals, Jiangxi Institute of Non-ferrous Metallurgy og andre enheter for å lykkes med å studere den tredje generasjonen.yttriumokside-ekstraksjonsprosess – naftensyre-ettrinnsekstraksjon og ekstraksjon av høy renhetyttriumokside. Prosessen ble satt i drift i 1976.

På den første nasjonaleSjeldne jordarterPå en ekstraksjonskonferanse i Baotou i 1976 foreslo Xu Guangxian teorien om kaskadeekstraksjon. I 1977 ble det «nasjonale symposiet omSjeldne jordarter«Ekstraksjonskaskadeteori og praksis» ble holdt ved Shanghai Yuelong Chemical Plant, og ga en systematisk og omfattende introduksjon til denne teorien. Deretter ble kaskadeekstraksjonsteorien mye brukt i forskning og produksjon av separasjon og rensing av sjeldne jordartsmetaller.

I 1976 brukte Beijings forskningsinstitutt for ikke-jernholdige metaller Baotou-malm blandet medsjeldne jordarterå utvinneceriumfra det anrikede materialet. N263-ekstraksjonsmetoden ble brukt til å separerelantan praseodym neodymTre produkter ble separert i én ekstraksjon, og renheten tillantanoksid, praseodymoksid, ogneodymoksidvar rundt 90 %.

Fra 1979 til 1983, BaotouSjeldne jordarterForskningsinstituttet og Beijings forskningsinstitutt for ikke-jernholdige metaller utviklet et P507 saltsyresystemsjeldne jordarterekstraksjonsseparasjonsprosess ved bruk av Baotou sjeldne jordartsmalm som råmateriale for å oppnå seks enkeltståendesjeldne jordarterprodukter (renhet 99 % til 99,95 %) avlantan, cerium, praseodym, neodym, samarium, oggadolinium, så vel someuropiumogterbiumberikede produkter. Prosessen var kort, kontinuerlig, og produktets renhet var høy.

Tidlig på 1980-tallet samarbeidet Beijing Nonferrous Metals Research Institute med Jiujiang Nonferrous Metals Smelter, Changchun Institute of Applied Chemistry og Jiangxi 603 Factory for å gjennomføre den nasjonale forskningen «Sixth Five Year Plan» og utviklet en prosessteknologi for fullstendig separasjon av enkeltmetaller.sjeldne jordarterelementer fra Longnan blandetsjeldne jordarterved bruk av P507 saltsyresystemet.

I 1983 tok Jiujiang Nonferrous Metals Smelter i bruk prosessteknologien til Beijing Nonferrous Metals Research Institutes «naftensyre-saltsyresystem» for å produsere fluorescerende metaller av høy kvalitet.yttriumoksidfra Longnan blandet sjeldne jordarter» for å produsere fluorescerende kvalitetyttriumoksid, noe som reduserer kostnadene foryttriumoksidog møte etterspørselen etteryttriumoksidfor fargefjernsyn i Kina.

I 1984 studerte Beijing General Institute of Non-ferrous Metals separasjon av høyrente metaller med suksess.terbiumoksidved bruk av P507 ekstraksjonsharpiksterbiumberikede stoffer som råvarer i Kina.

I 1985 overførte Beijing Nonferrous Metals Research Institute fluorescerende kvalitet for naftensyreekstraksjonsseparasjon.yttriumoksidprosessteknologi til den tidligere DDR for 1,71 millioner sveitsiske franc, som var den førstesjeldne jordarterseparasjonsprosessteknologi eksportert av Kina.

Fra 1984 til 1986 utførte Peking University industrielle eksperimenter på ekstraksjon og separasjon av La/CePr/Nd og La/Ce/Pr i P507-HCl-systemet ved det tredje universitetet.Sjeldne jordarterBaosteel-fabrikken. Mer enn 98 %.praseodymoksid, 99,5 %lantanoksid, mer enn 85 %ceriumoksidog 99 %neodymoksidble oppnådd. I 1986 anvendte Shanghai Yuelong Chemical Plant optimaliseringsteorien for tre-utløps ekstraksjonsprosessen, en teoretisk prestasjon fra Peking Universitys kaskadeekstraksjonsteori, for å gjennomføre et industrielt eksperiment med tre utløp i den nybygde P507-HCl-systemets lette separasjonsprosess for sjeldne jordarter. Den industrielle eksperimentskalaen utvidet kaskadeekstraksjonsteoriens design direkte til 100 tonn, noe som forkortet syklusen med å anvende den nye prosessen i produksjonen betraktelig.

Fra 1986 til 1989 utviklet Baotou Rare Earth Research Institute, Jiangxi 603 Factory og Beijing Nonferrous Metals Research Institute en P507-HCl-system med flere utløpsutvinningsprosesser, som muliggjør samtidig produksjon av 3–5 sjeldne jordartsprodukter gjennom én fraksjonert utvinning. Prosessen er kort, kostnadseffektiv og fleksibel.

Fra 1990 til 1995, Beijings forskningsinstitutt for ikke-jernholdige metaller og BaotouSjeldne jordarterForskningsinstituttet samarbeidet om å gjennomføre det nasjonale vitenskapelige og teknologiske forskningsprosjektet «Åttende femårsplan» «Forskning på høyrente enkeltgassSjeldne jordarterUtvinningsteknologi”. Seksten singlersjeldne jordartsoksiderProdukter med en renhet på over 99,999 % til 99,9999 % ble fremstilt ved hjelp av henholdsvis ekstraksjonsmetoden, ekstraksjonskromatografimetoden, redoksmetoden og kationbytterfiberkromatografimetoden. Denne prosessen har nådd et internasjonalt avansert nivå og vunnet den nasjonale prisen for store prestasjoner, «Eighth Five Year Plan».

I 2000 utviklet Beijing Nonferrous Metals Research Institute vellykket metoden for elektrolytisk reduksjon av alkalinitet for å fremstille høyrente metallereuropiumoksidFordi man unngår forurensning av sinkpulver på produktet, kan denne prosessen ekstrahereeuropiumoksidmed en renhet på 5N–6N på én gang. I 2001 ble det produsert en årlig produksjonslinje på 18 tonn høyrenteuropiumoksidble bygget i GansuSjeldne jordarterSelskapet og ble satt i drift samme år.

Oppsummert, Kinassjeldne jordarterseparasjons- og renseteknologi kan sies å være ledende i verden, slik som naftensyreutvinning, separasjon avyttriumoksidstørre enn 5N, P507 ekstraksjonsmetode for fremstillinglantanoksidstørre enn 5N, elektrolytisk reduksjonsekstraksjonsmetode eller alkalinitetsmetode for fremstillingeuropiumoksidstørre enn 5N, osv. Imidlertid er nivået av automatiseringskontroll i separasjons- og renseindustrien relativt lavt, og noen bedrifter har dårlig kvalitet, stabilitet og konsistens av høy renhetsjeldne jordarterprodukter. Derfor er det nødvendig å forbedre utstyrsnivået til bedriftene ytterligere.