Noyob tuproq metall qotishmalarini tayyorlash

Nov 24, 2023

Xabar QOLDIRISH

1826 yilda shved Musander birinchi marta metall natriy va kaliyni suvsiz seriy xloridni kamaytirish uchun ko'plab aralashmalar bilan metall seriy ishlab chiqarish uchun ishlatgan. 1875 yilda V. Hillebrand va T. Norton seriy, lantan va praseodimiy neodimiyning oz miqdordagi aralash metallarini olish uchun birinchi marta xloridli eritilgan tuz elektrolizidan foydalanganlar. 1930-yillarning oxiriga kelib, nodir tuproq galogenidlaridan sanoat sof nodir tuproq metallarini olish uchun metallni termik qaytarilish va erigan tuzni elektrolizlash jarayonlari ishlab chiqildi. Kaltsiy ftoridning metall termik qaytarilish usuli suvsiz noyob tuproq ftoridini nazariy miqdoridan 10-15% ga oshgan metall kaltsiy zarralari bilan aralashtirish va siqish, uni tantal tigelga yuklash, yuqori vakuumli elektr pechga joylashtirish, to'ldirishdir. uni inert gaz bilan ishlating va shlak va metall erish nuqtasidan 50-100 daraja yuqori haroratda qaytarilish reaktsiyasini o'tkazing. Reaksiya haroratida taxminan 15 daqiqa ushlab turing, keyin xona haroratiga sovutib, cürufni olib tashlang va metallni olib tashlang, metallni olish darajasi 95-97%. Shu bilan birga, mahsulot tarkibida 0.1-2% kaltsiy va 0,{10}}% tantal (qaytarilgan skandiy va lutesiydagi tantal miqdori 2% yoki undan ko‘proq) ham bor. kislorod va ftor kabi yuqori iflosliklar kabi. Kirlarni olib tashlash uchun uni yuqori vakuumli qayta eritish va distillash (yoki sublimatsiya) qilish kerak. Bu usul samarium, evropiy, iterbiy va tuliydan boshqa lantanid metallarini ishlab chiqarishi mumkin.
Xloridni termal kamaytirish jarayonida tez-tez ishlatiladigan qaytaruvchi moddalar lityum yoki kaltsiydir. Reaksiya haroratining pastligi tufayli tantalga qaraganda arzonroq titan va molibden titanlardan foydalanish mumkin va bu titanning metallga ifloslanishini kamaytirishi mumkin.

Yttrium guruhi nodir tuproq metallarini oraliq qotishma usuli bilan tayyorlash: noyob tuproq magniy qotishmalari va CaF2 CaCl2 ning past erish nuqtasi shlaklarini hosil qilish uchun kamaytiruvchi o'choq zaryadiga magniy va kaltsiy xloridning ma'lum bir qismi qo'shiladi. Suvsiz YF3 ni kaltsiy bilan kamaytirishda metall kaltsiy va magniy tigelga (3-rasm), YF3 va CaCl2 esa yuqori oziqlantiruvchi voronkaga yuklanadi. Reaksiya idishi yopiladi va 10-2 mash'alagacha changyutkichlanadi, so'ngra argon gazi bilan to'ldiriladi va YF3 va CaCl2 tigel ichiga tushishi uchun 950 darajaga qizdiriladi. Olovli material quyidagi formula bo'yicha qaytarilish va qotishma reaktsiyalaridan o'tadi. {{10}} daqiqa ushlab turilgandan so'ng, tigel olib tashlanadi va tarkibida 24% magniy bo'lgan itriy magniy qotishmasi olinadi. Ushbu qotishma 950 daraja ma'lum bir isitish tezligida vakuumli distillash. Olingan shimgich itriy tarkibida 0,01% dan kam kaltsiy va magniy bor, metallning tozaligi taxminan 99.5-99,7%. Shimgich itriy vakuumli kamon pechida qayta eritilib, qayta tiklanish darajasi 90-94% boʻlgan zich metall olinadi. Samarium oksidi, evropiy oksidi, iterbiy oksidi va tuliy oksidining lantan (seriy) qaytarilish usuli yuqori harorat va yuqori vakuumda Sm2O3, Eu2O3, Yb2O3 va Tm2O3 ni pasaytiradi, seriy, hatto lantan va hatto bug 'bosimi bo'lgan metallardan foydalanadi. seriy kamaytiruvchi moddalar sifatida noyob tuproq metallarini aralashtirdi. Shu bilan birga, distillash mos keladigan metallarni olishi mumkin. Sinterlangan R2O3 kukunini toza yuzasi (oksid plyonkasi bo'lmagan) bilan metall qaytaruvchi vosita bilan aralashtirib, blokga bosing. 10-3 mash'al va 1300-1600 darajali vakuum sharoitida 0.5-2 soat davomida pasaytirish distillash orqali yuqori metall olish mumkin. Qaytaruvchi distillash uskunasi 4-rasmda ko'rsatilgan. Bu usul metall disproziy, holmiy va erbiy ishlab chiqarish uchun ham javob beradi, lekin yuqori harorat va vakuum darajasini talab qiladi. Eu2O3 ning qaytarilish reaktsiyasi shiddatli bo'lib, qaytarilish harorati samariy, itterbiy va tuliyning qaytarilgan oksidlariga qaraganda 100-500 daraja past. Operatsiya inert atmosferada amalga oshirilishi kerak.