희토류산업기술개론
·희토류 나금속원소는 아니고 15종의 희토류원소와이트륨그리고스칸듐.따라서 17가지 희토류 원소와 그 다양한 화합물은 순도 46%의 염화물부터 단일 희토류 산화물과희토류 금속순도 99.9999%로관련 화합물 및 혼합물을 추가하면 셀 수 없이 많은 희토류 제품이 탄생합니다.그래서,희토류이 17가지 요소의 차이에 따라 기술도 다양해집니다.그러나 희토류 원소는 세륨과 세륨으로 나눌 수 있기 때문에이트륨광물 특성에 따라 그룹이 나누어져 있으며, 희토류 광물의 채굴, 제련, 분리 과정도 상대적으로 통일되어 있습니다.초기 광석 채굴을 시작으로 희토류의 분리방법, 제련과정, 추출방법, 정제과정을 하나씩 소개합니다.
희토류 광물 처리
·광물처리란 광석을 구성하는 다양한 광물의 물리적, 화학적 성질의 차이를 이용하고, 다양한 선광방법, 공정, 장비를 활용하여 광석 중의 유용광물을 풍부하게 하고, 유해한 불순물을 제거하여 분리하는 기계적 가공공정을 말합니다. 맥석 미네랄에서.
·에희토류전 세계적으로 채굴되는 광석의 함량희토류 산화물단지 몇 퍼센트에 불과하며, 일부는 그보다 더 낮습니다.제련의 생산 요구 사항을 충족하기 위해,희토류희토류 산화물의 함량을 높이고 희토류 야금의 요구 사항을 충족할 수 있는 희토류 정광을 얻기 위해 제련 전 선광을 통해 맥석 광물 및 기타 유용한 광물로부터 광물을 분리합니다.희토류 광석의 선광은 일반적으로 선광 공정 흐름을 형성하기 위해 중력 및 자기 분리의 여러 조합으로 보완되는 부유 선광 방법을 채택합니다.
추출된 광석에는 철 약 30%, 희토류 산화물 약 5%가 포함되어 있습니다. 광산에서 큰 광석을 파쇄한 후 기차로 바오터우 철강 그룹 선광 공장으로 운송합니다.선광 공장의 임무는 증가하는 것입니다.Fe2O333%에서 55% 이상으로 먼저 원추형 볼 밀에서 분쇄 및 등급을 매긴 다음 62-65% Fe2O3의 1차 철 농축물을 선택합니다(산화철) 원통형 자기 분리기를 사용합니다.광미는 계속해서 부유 및 자력선별 과정을 거쳐 45% 이상 함유된 2차 철 정광을 얻습니다.Fe2O3(산화철).희토류는 10~15% 등급의 부유 폼에 풍부하게 함유되어 있습니다.REO 함량이 30%인 조악한 농축액을 생산하기 위해 진탕대를 사용하여 농축액을 선택할 수 있습니다.선광설비로 재처리한 후 REO 함량이 60% 이상인 희토류 정광을 얻을 수 있다.
희토류 정광의 분해방법
·희토류농축물의 원소는 일반적으로 불용성 탄산염, 불화물, 인산염, 산화물 또는 규산염의 형태로 존재합니다.희토류 원소는 다양한 화학적 변화를 통해 물이나 무기산에 용해되는 화합물로 변환된 후 용해, 분리, 정제, 농축, 하소 등의 과정을 거쳐 다양한 혼합물질을 생산해야 합니다.희토류단일 희토류 원소를 분리하기 위한 제품이나 원료로 사용할 수 있는 혼합 희토류 염화물과 같은 화합물.이 과정을희토류전처리라고도 알려진 농축물 분해.
·분해하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.희토류농축액은 일반적으로 산법, 알칼리법, 염소분해의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.산분해는 다시 염산분해, 황산분해, 불산분해로 나눌 수 있다.알칼리 분해는 다시 수산화나트륨 분해법, 수산화나트륨 용해법, 소다 로스팅법으로 나눌 수 있습니다.적절한 공정 흐름은 일반적으로 정광 유형, 등급 특성, 제품 계획, 비희토류 원소의 회수 및 포괄적 활용에 대한 편의성, 노동 위생 및 환경 보호에 대한 이점, 경제적 합리성을 원칙으로 하여 선택됩니다.
·약 200종에 달하는 희귀 및 분산원소 광물이 발견되었으나 그 희귀성으로 인해 산업 채굴을 통해 독립 매장지로 농축되지 않았습니다.지금까지 드물게 독립게르마늄, 셀렌, 그리고텔루르광상이 발견되었으나 그 규모는 그리 크지 않습니다.
희토류 제련
·두 가지 방법이 있습니다.희토류제련, 습식 야금 및 건식 야금.
·희토류 습식 야금 및 금속 화학 야금의 전체 공정은 희토류 정광의 분해, 분리 및 추출 등 대부분 용액 및 용매에서 이루어집니다.희토류 산화물침전, 결정화, 산화환원, 용매추출, 이온교환 등의 화학적 분리공정을 사용하는 화합물, 단일 희토류 금속을 포함합니다.가장 일반적으로 사용되는 방법은 고순도 단일 희토류 원소의 산업적 분리를 위한 보편적인 공정인 유기용매 추출입니다.습식 야금 공정은 복잡하고 제품 순도가 높습니다.이 방법은 완제품 생산에 폭넓게 적용됩니다.
건식야금 공정은 간단하고 생산성이 높습니다.희토류건식야금에는 주로 다음과 같은 생산이 포함됩니다.희토류 합금규열환원법에 의한 희토류 금속 또는 합금의 생산, 용융염 전기분해법에 의한 희토류 금속 또는 합금의 생산희토류 합금금속열환원법 등에 의한 것
건식야금의 일반적인 특징은 고온 조건에서 생산된다는 것입니다.
희토류 생산 공정
·희토류탄산염과희토류 염화물두 가지 주요 주요 제품은희토류산업.일반적으로 현재 이 두 제품을 생산하는 데는 두 가지 주요 프로세스가 있습니다.하나의 공정은 농축황산배소공정이고, 다른 공정은 가성소다공정, 줄여서 가성소다공정이라고 한다.
·다양한 희토류 광물에 존재하는 것 외에도 상당량의 희토류 광물이 존재합니다.희토류 원소자연에서는 인회석 및 인산염 암석 광물과 공존합니다.세계 인광석의 총 매장량은 약 1,000억 톤이며, 평균적으로희토류0.5 ‰의 함량.총 금액은 다음과 같이 추정됩니다.희토류세계에서 인광석과 관련된 양은 5천만 톤입니다.낮은 특성에 대응하여희토류광산의 함유량과 특수발생현황에 따라 국내외적으로 다양한 회수과정이 연구되고 있으며 습식법과 열법으로 나눌 수 있다.습식법은 분해되는 산의 종류에 따라 질산법, 염산법, 황산법으로 나눌 수 있다.인 화학 공정에서 희토류를 회수하는 방법은 다양하며, 모두 인광석의 가공 방법과 밀접한 관련이 있습니다.열 생산 과정에서,희토류회복율은 60%에 도달할 수 있습니다.
인광석 자원의 지속적인 활용과 저품질 인광석 개발로의 전환으로 인해 황산 습식 공정 인산 공정은 인산염 화학 산업의 주류 방법이되었으며,희토류 원소황산 습식 공정에서 인산은 연구의 중심지가 되었습니다.황산 습식법 인산의 생산과정에서 인산의 희토류 농축을 제어한 후 유기용매추출을 이용하여 희토류를 추출하는 공정은 초기에 개발된 방법보다 더 많은 장점을 가지고 있다.
희토류 추출 공정
황산 용해도
추출 분리
추출과정 소개
추출 공정에는 단계별 방법, 이온 교환 및 용매 추출의 세 가지 유형이 있습니다.
단계별 방법
용매에 대한 화합물의 용해도 차이를 이용하여 분리, 정제하는 방법을 단계별 방법이라고 합니다.에서이트륨(예) ~로루테튬(Lu), 모든 자연 발생 사이의 단일 분리희토류 원소퀴리 부부가 발견한 라듐을 비롯해
이 방법을 사용하면 모두 분리됩니다.이 방법의 작업 절차는 상대적으로 복잡하며 모든 희토류 원소를 한 번 분리하는 데 100년 이상이 걸렸으며 한 번의 분리 및 반복 작업이 20,000회에 달합니다.화학 작업자의 경우 작업
강도는 상대적으로 높고 공정은 상대적으로 복잡합니다.따라서 이 방법으로는 단일 희토류를 대량으로 생산할 수 없다.
이온 교환
희토류 원소에 대한 연구 작업은 단일 원소를 생산할 수 없기 때문에 방해를 받았습니다.희토류 원소단계별 방법을 통해 대량으로분석을 위해서는희토류 원소핵분열 생성물에 함유된 희토류 원소를 제거하고 우라늄과 토륨에서 희토류 원소를 제거하는 이온 교환 크로마토그래피(이온 교환 크로마토그래피) 연구에 성공했으며, 이후 이를 분리에 사용했습니다.희토류 원소에스.이온 교환 방식의 장점은 한 번의 작업으로 여러 원소를 분리할 수 있다는 것입니다.그리고 고순도 제품도 얻을 수 있습니다.그러나 운전주기가 길고 수지 재생 및 교환 비용이 높아 연속적으로 가공할 수 없다는 단점이 있다.따라서, 한때 대량의 희토류를 분리하는 주된 방법이었던 이 방법은 주류 분리방법에서 물러나고 용매추출법으로 대체되었습니다.그러나 고순도 단일 희토류 생성물을 얻는 데 있어 이온교환 크로마토그래피의 뛰어난 특성으로 인해 현재 초고순도 단일 생성물을 생산하고 일부 중희토류 원소를 분리하기 위해서는 이온교환 크로마토그래피의 사용도 필요하다. 희토류 제품을 분리하여 생산합니다.
용매 추출
유기용매를 사용하여 혼합되지 않는 수용액으로부터 추출된 물질을 추출 분리하는 방법을 유기용매 액-액추출이라 하며, 약칭으로 용매추출이라 한다.이는 물질을 한 액체상에서 다른 액체상으로 전달하는 물질 전달 과정입니다.용매추출법은 석유화학, 유기화학, 제약화학, 분석화학 분야에서 일찍부터 적용되어 왔다.그러나 지난 40년 동안 원자력 과학기술의 발달과 초순수 물질 및 희소원소 생산의 필요성으로 인해 용매추출은 핵연료산업, 희소야금 등 산업에서 큰 발전을 이루었다. .중국은 추출 이론, 새로운 추출제의 합성 및 응용, 희토류 원소 분리를 위한 추출 공정 분야에서 높은 수준의 연구를 달성했습니다.단계적 침전, 단계적 결정화 및 이온 교환과 같은 분리 방법과 비교하여 용매 추출은 우수한 분리 효과, 큰 생산 능력, 신속하고 지속적인 생산의 편리성, 자동 제어 달성의 용이성과 같은 일련의 장점을 가지고 있습니다.따라서 점차적으로 대량의 물질을 분리하는 주요 방법이 되었습니다.희토류s.
희토류 정화
생산원료
희토류 금속일반적으로 혼합 희토류 금속과 단일 희토류 금속으로 구분됩니다.희토류 금속.혼합된 구성희토류 금속광석 속의 원래 희토류 조성과 유사하며, 단일 금속은 각각의 희토류를 분리, 정제한 금속이다.줄이기는 어렵다희토류 산화물s (산화물 제외사마륨,유로퓸,, 툴륨,이테르븀) 높은 형성열과 높은 안정성으로 인해 일반적인 야금 방법을 사용하여 단일 금속으로 만듭니다.따라서 일반적으로 생산에 사용되는 원료는희토류 금속요즘에는 염화물과 불화물이 있습니다.
용융염 전기분해
혼합 대량 생산희토류 금속업계에서는 일반적으로 용융염 전기분해법을 사용합니다.전기분해에는 염화물 전기분해와 산화물 전기분해의 두 가지 방법이 있다.단품의 제조방법희토류 금속요소에 따라 달라집니다.사마륨,유로퓸,,툴륨,이테르븀증기압이 높아 전해제조에 적합하지 않으며 대신 환원증류법을 사용하여 제조됩니다.다른 원소는 전기분해나 금속열환원법으로 제조할 수 있다.
염화물 전기분해는 금속, 특히 혼합 희토류 금속을 생산하는 가장 일반적인 방법입니다.이 프로세스는 간단하고 비용 효율적이며 최소한의 투자만 필요합니다.그러나 가장 큰 단점은 환경을 오염시키는 염소가스의 방출이다.산화물 전기분해는 유해한 가스를 방출하지 않지만 비용이 약간 더 높습니다.일반적으로 고가의 싱글희토류~와 같은네오디뮴그리고프라세오디뮴산화물 전기분해를 이용해 생산된다.
진공환원전해 방식은 일반 산업용 등급만 제조 가능희토류 금속.준비하다희토류 금속불순물이 적고 순도가 높은 진공열환원법이 일반적으로 사용됩니다.이 방법은 모든 단일 희토류 금속을 생산할 수 있지만사마륨,유로퓸,,툴륨,이테르븀이 방법으로는 생산할 수 없습니다.산화환원 전위사마륨,유로퓸,,툴륨,이테르븀칼슘은 부분적으로만 감소합니다.희토류불화.일반적으로 이러한 금속의 제조는 이러한 금속의 증기압이 높고 증기압이 낮다는 원리에 기초합니다.란타늄 금속에스.이 네 가지의 산화물희토류조각들로 뒤섞여 있다란타늄 금속블록으로 압축하고 진공로에서 환원합니다.란탄더 활동적이지만,사마륨,유로퓸,,툴륨,이테르븀금으로 감소됩니다란탄응축되어 포집되므로 슬래그와의 분리가 용이합니다.
게시 시간: 2023년 11월 7일