جداسازی و خالص سازی عناصر کمیاب خاکی

از دهه 1950، چینیزمین کمیابکارگران علم و فناوری تحقیق و توسعه گسترده ای را در مورد روش استخراج با حلال برای جداسازی انجام داده اندزمین کمیابعناصر، و به نتایج تحقیقات علمی بسیاری دست یافته اند که به طور گسترده در تولیدات صنعتی خاک های کمیاب استفاده می شود. در سال 1970، N263 با موفقیت در صنعت برای استخراج و جداسازی استفاده شداکسید ایتریمبا خلوص 99.99 درصد جایگزین روش تبادل یونی برای جداسازیاکسید ایتریم. هزینه کمتر از یک دهم روش تبادل یونی بود. در سال 1970 از استخراج P204 به جای روش تبلور مجدد کلاسیک برای تولید نور استفاده شد.اکسیدهای خاکی کمیاب; استخراج کردناکسید لانتانیماستفاده از متیل دی متیل هپتیل استر (P350) به جای روش کریستالیزاسیون کسری کلاسیک. در دهه 1970، فرآیند استخراج و جداسازی آمونیاک P507 اززمین کمیابعناصر و استخراج ازایتریمبا اسید نفتنیک برای اولین بار در چین استفاده شدزمین کمیابصنعت هیدرومتالورژی؛ توسعه سریع فناوری استخراج در چینزمین کمیابصنعت از سخت کوشی یوان چنگیه و سایر رفقای آکادمی علوم چین در موسسه شیمی آلی شانگهای جدایی ناپذیر است. استخراج کننده های مختلف (مانند P204، P350، P507، و غیره) که آنها با موفقیت در مورد آنها تحقیق کرده اند، به طور گسترده در صنعت استفاده شده اند. تئوری استخراج آبشاری که توسط پروفسور شو گوانگ شیان از دانشگاه پکن در دهه 1970 پیشنهاد و ترویج شد، نقشی راهنما در فناوری استخراج و جداسازی چین ایفا کرده است. به طور همزمان، یک فرآیند جداسازی بهینه شده با استفاده از تئوری استخراج آبشاری پیشنهاد شد و به طور گسترده درزمین کمیابصنعت استخراج و جداسازی

در طول 40 سال گذشته، چین به دستاوردهای قابل توجه بسیاری در زمینه دست یافته استزمین کمیابجداسازی و تطهیر

در دهه 1960، موسسه تحقیقاتی فلزات غیر آهنی پکن با موفقیت روش قلیایی کاهش پودر روی را برای تولید با خلوص بالا مطالعه کرد.اکسید یوروپیوم، که برای اولین بار در چین محصولاتی بیش از 99.99 درصد تولید کرد. این روش هنوز در موارد مختلف استفاده می شودخاک های کمیابدر سراسر کشور مورد استفاده کارخانه؛ کارخانه شیمی یولونگ شانگهای، دانشگاه فودان و موسسه عمومی فلزات غیر آهنی پکن برای اولین بار از فرآیند تبادل یونی استخراج برای غنی سازی N263 با P204 و استخراج و خالص سازی برای به دست آوردن خلوص 99.95٪ استفاده کردند.اکسید ایتریم. در سال 1970، P204 برای غنی سازی N263 و بدست آوردن آن استفاده شداکسید ایتریمبا خلوص بیش از 99.99٪ از طریق استخراج و خالص سازی ثانویه.

از سال 1967 تا 1968، کارخانه آزمایشی کارخانه جیانگشی 801 و موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن برای مطالعه موفقیت آمیز فرآیند استفاده از گروه بندی استخراج P204 - استخراج N263 برای استخراج اکسید ایتریم همکاری کردند. در دسامبر 1968، سالانه 3 تن در سالاکسید ایتریمکارگاه تولیدی با خلوص 99 درصد ساخته شداکسید ایتریم.

در سال 1972، یک تیم تحقیقاتی توسط چهار شرکت، از جمله موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن، کارخانه جیانگشی 806، موسسه تحقیقات متالورژی غیر آهنی جیانگشی و موسسه طراحی متالورژی غیر آهنی چانگشا تشکیل شد. پس از دو سال آزمایشات تحقیقاتی مشترک در موسسه تحقیقاتی فلزات غیر آهنی پکن، فرآیند استخراجاکسید ایتریماستفاده از اسید نفتنیک به عنوان یک استخراج کننده و الکل مخلوط به عنوان یک رقیق کننده با موفقیت مورد مطالعه قرار گرفت.

در سال 1974، موسسه شیمی کاربردی چانگچون برای اولین بار کشف کرد که هنگام جداسازیزمین کمیابعناصر با استفاده از استخراج اسید نفتنیک،ایتریمروبرو قرار داشتلانتانیم، آن را به کمترین عنصر قابل استخراج در عناصر خاکی کمیاب تبدیل می کند. بنابراین، یک فناوری برای جداسازیاکسید ایتریمبا استفاده از استخراج اسید نفتنیک از سیستم اسید نیتریک پیشنهاد شد. در همان زمان، موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن تحقیقاتی را در مورد جداسازیاکسید ایتریماز سیستم‌های اسید کلریدریک با استفاده از اسید نفتنیک، و آزمایش‌های گسترده در کارخانه Nanchang 603 و Jiujiang 806 در سال 1975، با استفاده از Longnan مخلوط انجام شد.اکسید خاکی کمیاببه عنوان ماده خام در سال 1974، کارخانه شیمیایی شانگهای یولونگ، دانشگاه فودان و موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن برای مطالعه جداسازیاکسید ایتریمe از monazite مختلطزمین کمیاباز رنگ قهوه ایایتریمسنگ معدن کلمبیوم از سنگ معدن استفاده می کندزمین کمیاباستخراج و گروه بندی شده توسط P204 به عنوان ماده خام، واکسید ایتریمe با استخراج نفتنیک اسید جدا می شود. مسابقه دوستی در سه جبهه برگزار شد که در آن همه به تبادل اطلاعات پرداختند، از نقاط قوت و ضعف یکدیگر آموختند و در نهایت فرآیند استخراج و جداسازی نفتنیک اسید را با موفقیت 99.99 درصد مطالعه کردند.اکسید ایتریمe با خصوصیات چینی.

از سال 1974 تا 1975، کارخانه نانچانگ 603 با مؤسسه شیمی کاربردی چانگچون، مؤسسه عمومی فلزات غیرآهنی پکن، مؤسسه متالورژی غیرآهنی جیانگشی و سایر واحدها برای مطالعه موفقیت آمیز نسل سوم همکاری کرد.اکسید ایتریمفرآیند استخراج - استخراج نفتنیک اسید یک مرحله ای و استخراج با خلوص بالااکسید ایتریمه. این فرآیند در سال 1976 به بهره برداری رسید.

در اولین دوره ملیزمین کمیابکنفرانس استخراج که در سال 1976 در بائوتو برگزار شد، آقای Xu Guangxian نظریه استخراج آبشاری را ارائه کرد. در سال 1977، «سمپوزیوم ملی درزمین کمیابتئوری و عمل آبشار استخراج» در کارخانه شیمیایی شانگهای یولونگ برگزار شد و مقدمه ای سیستماتیک و جامع برای این نظریه ارائه کرد. پس از آن، تئوری استخراج آبشاری به طور گسترده ای در تحقیق و تولید جداسازی و خالص سازی استخراج خاک های کمیاب استفاده شد.

در سال 1976، موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن از سنگ معدن بائوتو مخلوط شده بازمین کمیاباستخراج کردنسریماز مواد غنی شده برای جداسازی از روش استخراج N263 استفاده شدلانتانیم پرازئودیمیم نئودیمیم. سه محصول در یک استخراج جدا شدند و خلوصاکسید لانتانیم, اکسید پرازئودیمیم، واکسید نئودیمیمحدود 90 درصد بود.

از سال 1979 تا 1983، بائوتوزمین کمیابموسسه تحقیقاتی و موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن سیستم اسید هیدروکلریک P507 را توسعه دادند.زمین کمیابفرآیند جداسازی استخراج با استفاده از سنگ معدن خاکی کمیاب Baotou به عنوان ماده خام برای به دست آوردن شش تکزمین کمیابمحصولات (خلوص 99% تا 99.95%) ازلانتانیم, سریم, پرازئودیمیم, نئودیمیم, ساماریوم، وگادولینیم، و همچنینیوروپیوموتربیوممحصولات غنی شده فرآیند کوتاه، مستمر و خلوص محصول بالا بود.

در اوایل دهه 1980، موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن با ذوب فلزات غیر آهنی جیوجیانگ، موسسه شیمی کاربردی چانگچون و کارخانه جیانگشی 603 ​​برای انجام تحقیقات ملی "برنامه پنج ساله ششم" همکاری کرد و یک فناوری فرآیندی برای جداسازی کامل را با موفقیت توسعه داد.زمین کمیابعناصر از Longnan مخلوط شده استزمین کمیاببا استفاده از سیستم اسید هیدروکلریک P507.

در سال 1983، کارخانه ذوب فلزات غیر آهنی جیوجیانگ، فناوری فرآیندی «سیستم اسید هیدروکلریک اسید نفتنیک» مؤسسه تحقیقاتی فلزات غیر آهنی پکن را برای تولید درجه فلورسنت اتخاذ کرد.اکسید ایتریماز خاک نادر مخلوط Longnan» برای تولید درجه فلورسنتاکسید ایتریم، کاهش هزینه هایاکسید ایتریمو پاسخگویی به تقاضا برایاکسید ایتریمبرای تلویزیون رنگی در چین

در سال 1984، مؤسسه عمومی فلزات غیرآهنی پکن جداسازی با خلوص بالا را با موفقیت مطالعه کرد.اکسید تربیومبا استفاده از رزین استخراج P507 با استفاده ازتربیوممواد غنی شده به عنوان مواد خام در چین.

در سال 1985، موسسه تحقیقاتی فلزات غیر آهنی پکن درجه فلورسنت جداسازی استخراج اسید نفتنیک را انتقال داد.اکسید ایتریمفناوری پردازش به جمهوری دموکراتیک آلمان سابق به مبلغ 1.71 میلیون فرانک سوئیس، که اولین بودزمین کمیابفناوری فرآیند جداسازی صادر شده توسط چین.

از سال 1984 تا 1986، دانشگاه پکن آزمایش‌های صنعتی را روی استخراج و جداسازی La/CePr/Nd و La/Ce/Pr در سیستم P507-HCl در مرحله سوم تکمیل کرد.زمین کمیابکارخانه بائو استیل. بیش از 98 درصداکسید پرازئودیمیم99.5%اکسید لانتانیم، بیش از 85٪اکسید سریمو 99%اکسید نئودیمیمبدست آمدند. در سال 1986، کارخانه شیمی یولونگ شانگهای، تئوری طراحی بهینه سازی فرآیند استخراج سه خروجی را که یک دستاورد نظری از نظریه استخراج آبشاری دانشگاه پکن است، برای اجرای یک آزمایش صنعتی سه خروجی در فرآیند جداسازی خاکی کمیاب سبک سیستم جدید P507-HCl به کار برد. مقیاس آزمایش صنعتی به طور مستقیم طراحی تئوری استخراج آبشاری را به 100 تن گسترش داد و چرخه اعمال فرآیند جدید را به شدت کوتاه کرد.

از سال 1986 تا 1989، موسسه تحقیقات زمین کمیاب بائوتو، کارخانه جیانگشی 603، و موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن فرآیند استخراج چند خروجی سیستم P507-HCl را توسعه دادند که امکان تولید همزمان 3-5 محصول خاکی کمیاب را از طریق یک استخراج کسری فراهم می کرد. این فرآیند کوتاه، مقرون به صرفه و انعطاف پذیر است.

از سال 1990 تا 1995، موسسه تحقیقات فلزات غیر آهنی پکن و بائوتوزمین کمیابپژوهشکده برای اجرای طرح ملی پژوهشی علمی و فناوری «برنامه پنج ساله هشتم» با عنوان «تحقیقات تک خلوص بالا» همکاری کرد.زمین کمیابفناوری استخراج». شانزده مجرداکسید خاکی کمیابمحصولات با خلوص بیشتر از 99.999% تا 99.9999% به ترتیب با استفاده از روش استخراج، کروماتوگرافی استخراج، روش اکسیداسیون و کاهش و کروماتوگرافی فیبر تبادل کاتیونی تهیه شدند. این فرآیند به سطح پیشرفته بین‌المللی رسیده و برنده جایزه مهم دستاورد ملی "برنامه پنج ساله هشتم" شده است.

در سال 2000، موسسه تحقیقاتی فلزات غیر آهنی پکن با موفقیت روش قلیایی کاهش الکترولیتی را برای تهیه با خلوص بالا توسعه داد.اکسید یوروپیوم. به دلیل جلوگیری از آلودگی پودر روی روی محصول، این فرآیند می تواند استخراج شوداکسید یوروپیومبا خلوص 5N-6N در یک حرکت. در سال 2001، خط تولید سالانه 18 تن از خلوص بالااکسید یوروپیومدر گانسو ساخته شدزمین کمیابشرکت و در همان سال به بهره برداری رسید.

به طور خلاصه، چینزمین کمیابمی توان گفت که فناوری جداسازی و تصفیه در جهان پیشرو است، مانند جداسازی استخراج نفتنیک اسیداکسید ایتریمبزرگتر از 5N، روش استخراج P507 برای تهیهاکسید لانتانیمبزرگتر از 5N، روش استخراج احیا الکترولیتی یا روش قلیایی برای آماده سازیاکسید یوروپیومبزرگتر از 5N و غیره. با این حال، سطح کنترل اتوماسیون در صنعت جداسازی و تصفیه نسبتا پایین است و برخی از شرکت ها دارای ثبات کیفیت پایین و ثبات با خلوص بالا هستند.زمین کمیابمحصولات بنابراین لازم است سطح تجهیزات شرکت ها بیشتر بهبود یابد.