Scheiding en zuivering van zeldzame aardelementen

Sinds de jaren vijftig zijn de Chinezenzeldzame aardeWetenschappers en technologen hebben uitgebreid onderzoek en ontwikkeling gedaan naar de oplosmiddelextractiemethode voor het scheiden vanzeldzame aardeelementen, en hebben veel wetenschappelijke onderzoeksresultaten opgeleverd, die op grote schaal zijn gebruikt in de industriële productie van zeldzame aardmetalen. In 1970 werd N263 met succes in de industrie gebruikt voor de extractie en scheiding van zeldzame aardmetalen.yttriumoxidemet een zuiverheid van 99,99%, ter vervanging van de ionenwisselingsmethode voor het scheidenyttriumoxideDe kosten waren minder dan een tiende van die van de ionenwisselingsmethode; in 1970 werd P204-extractie gebruikt in plaats van de klassieke herkristallisatiemethode om licht te produceren.zeldzame aardoxiden; Extraherenlanthaanoxidedoor gebruik te maken van methyldimethylheptylester (P350) in plaats van de klassieke fractionele kristallisatiemethode; In de jaren zeventig werd het proces van ammoniak-P507-extractie en -scheiding vanzeldzame aardeelementen en de extractie vanyttriummet nafteenzuur werd voor het eerst gebruikt in Chinazeldzame aardehydrometallurgie-industrie; De snelle ontwikkeling van extractietechnologie in Chinazeldzame aardeDe industrie is onlosmakelijk verbonden met het harde werk van Yuan Chengye en andere kameraden van het Shanghai Institute of Organic Chemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen. Verschillende extractanten (zoals P204, P350, P507, enz.) die zij met succes hebben onderzocht, worden op grote schaal gebruikt in de industrie. De cascade-extractietheorie, voorgesteld en gepromoot door professor Xu Guangxian van de Universiteit van Peking in de jaren 70, heeft een leidende rol gespeeld in de Chinese extractie- en scheidingstechnologie. Tegelijkertijd werd een scheidingsproces, geoptimaliseerd met behulp van de cascade-extractietheorie, voorgesteld en op grote schaal toegepast in dezeldzame aardeextractie- en scheidingsindustrie.

De afgelopen 40 jaar heeft China veel opmerkelijke prestaties geleverd op het gebied vanzeldzame aardescheiding en zuivering.

In de jaren zestig bestudeerde het Beijing Nonferrous Metals Research Institute met succes de methode voor de reductie van de alkaliteit van zinkpoeder om zeer zuivereeuropiumoxide, wat de eerste keer was dat in China producten werden geproduceerd met een gehalte van meer dan 99,99%. Deze methode wordt nog steeds gebruikt in verschillendezeldzame aardenin het hele land gebruikt door de fabriek; Shanghai Yuelong Chemical Plant, Fudan University en Beijing General Institute of Nonferrous Metals werkten samen om voor het eerst een extractie-ionenwisselingsproces te gebruiken om N263 te verrijken met P204 en te extraheren en te zuiveren om een ​​zuiverheid van 99,95% te verkrijgenyttriumoxideIn 1970 werd P204 gebruikt om N263 te verrijken enyttriumoxidemet een zuiverheid van meer dan 99,99% door secundaire extractie en zuivering.

Van 1967 tot 1968 werkten de proeffabriek van Jiangxi 801 en het Beijing Non-ferrometalen Onderzoeksinstituut samen om met succes het proces van het gebruik van P204-extractiegroepering en N263-extractie voor de extractie van yttriumoxide te bestuderen. In december 1968 werd een 3-tons/jaar-productielijn ontwikkeld.yttriumoxideproductiewerkplaats werd gebouwd, met een zuiverheid van 99% vanyttriumoxide.

In 1972 werd een onderzoeksteam gevormd door vier bedrijven, waaronder het Beijing Nonferrous Metals Research Institute, de Jiangxi 806 Factory, het Jiangxi Nonferrous Metallurgy Research Institute en het Changsha Nonferrous Metallurgy Design Institute. Na twee jaar van gezamenlijke onderzoeksexperimenten aan het Beijing Nonferrous Metals Research Institute, werd het proces van extractie van...yttriumoxideEr werd met succes onderzoek gedaan naar het gebruik van nafteenzuur als extractiemiddel en gemengde alcohol als verdunningsmiddel.

In 1974 ontdekte het Changchun Instituut voor Toegepaste Chemie voor het eerst dat bij het scheidenzeldzame aardeelementen met behulp van nafteenzuurextractie,yttriumwas gelegen voorlanthaan, waardoor het het minst gemakkelijk te extraheren element is van de zeldzame aarden. Daarom is een technologie voor het scheiden vanyttriumoxideEr werd voorgesteld om nafteenzuur te extraheren uit een salpeterzuursysteem. Tegelijkertijd deed het Beijing Nonferrous Metals Research Institute onderzoek naar de scheiding vanyttriumoxideuit zoutzuursystemen met behulp van nafteenzuur, en uitgebreide experimenten werden uitgevoerd in de Nanchang 603-fabriek en de Jiujiang 806-fabriek in 1975, met behulp van Longnan-mengselszeldzame aardeoxideals grondstof. In 1974 werkten de Shanghai Yuelong Chemical Plant, de Fudan Universiteit en het Beijing Nonferrous Metals Research Institute samen om de scheiding vanyttriumoxidee van monaziet De gemengdezeldzame aardevan bruinyttriumcolumbiumerts gebruikt de zwarezeldzame aardegeëxtraheerd en gegroepeerd door P204 als grondstof, enyttriumoxidee wordt gescheiden door extractie van nafteenzuur. Er werd een vriendschapscompetitie gehouden op drie fronten, waarbij iedereen kennis uitwisselde, van elkaars sterke en zwakke punten leerde en uiteindelijk het extractie- en scheidingsproces van nafteenzuur van 99,99% met succes bestudeerde.yttriumoxidee met Chinese kenmerken.

Van 1974 tot 1975 werkte de Nanchang 603-fabriek samen met het Changchun Institute of Applied Chemistry, het Beijing General Institute of Non-ferrometalen, het Jiangxi Institute of Non-ferrometallurgie en andere eenheden om de derde generatie succesvol te bestuderenyttriumoxidee-extractieproces – extractie van nafteenzuur in één stap en extractie van hoge zuiverheidyttriumoxidee. Het proces werd in 1976 in werking gesteld.

Bij de eerste NationaleZeldzame aardeOp de extractieconferentie die in 1976 in Baotou werd gehouden, stelde de heer Xu Guangxian de theorie van cascade-extractie voor. In 1977 werd het "Nationale Symposium overZeldzame aardeDe "Extraction Cascade Theory and Practice" werd gehouden in de chemische fabriek van Shanghai Yuelong en bood een systematische en uitgebreide introductie tot deze theorie. Vervolgens werd de cascade-extractietheorie breed toegepast in het onderzoek naar en de productie van zeldzame aardmetalenextractie, scheiding en zuivering.

In 1976 gebruikte het Beijing Nonferrous Metals Research Institute Baotou-erts gemengd metzeldzame aardeextraherenceriumuit het verrijkte materiaal. De N263-extractiemethode werd gebruikt omlanthaan praseodymium neodymiumDrie producten werden in één extractie gescheiden en de zuiverheid vanlanthaanoxide, praseodymiumoxide, Enneodymiumoxidelag rond de 90%.

Van 1979 tot 1983, BaotouZeldzame aardeHet onderzoeksinstituut en het Beijing Nonferrous Metals Research Institute hebben een P507-zoutzuursysteem ontwikkeldzeldzame aardeextractie-scheidingsproces met behulp van Baotou zeldzame aarde erts als grondstof om zes afzonderlijkezeldzame aardeproducten (zuiverheid 99% tot 99,95%) vanlanthaan, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, Engadolinium, evenalseuropiumEnterbiumVerrijkte producten. Het proces was kort en continu, en de zuiverheid van het product was hoog.

Begin jaren tachtig werkte het Beijing Nonferrous Metals Research Institute samen met Jiujiang Nonferrous Metals Smelter, Changchun Institute of Applied Chemistry en Jiangxi 603 Factory om het nationale onderzoek van het “Zesde Vijfjarenplan” uit te voeren en met succes een procestechnologie te ontwikkelen voor het volledig scheiden van afzonderlijke metalen.zeldzame aardeelementen uit Longnan gemengdzeldzame aardemet behulp van het P507 zoutzuursysteem.

In 1983 nam de Jiujiang Nonferrous Metals Smelter de procestechnologie van het Beijing Nonferrous Metals Research Institute's "nafteenzuur zoutzuursysteem" over om fluorescerend materiaal van hoge kwaliteit te produceren.yttriumoxidevan Longnan gemengde zeldzame aarde” om fluorescerende kwaliteit te producerenyttriumoxide, waardoor de kosten vanyttriumoxideen tegemoetkomen aan de vraag naaryttriumoxidevoor kleurentelevisie in China.

In 1984 heeft het Beijing General Institute of Non-ferrometalen met succes de scheiding van zeer zuivere metalen onderzocht.terbiumoxidemet behulp van P507-extractieharsterbiumverrijkte stoffen als grondstoffen in China.

In 1985 heeft het Beijing Nonferrous Metals Research Institute de nafteenzuurextractie-scheidingsfluorescerende klasse overgedragenyttriumoxideprocestechnologie aan de voormalige Duitse Democratische Republiek voor 1,71 miljoen Zwitserse frank, wat de eerste waszeldzame aardescheidingsprocestechnologie geëxporteerd door China.

Van 1984 tot 1986 voltooide de Universiteit van Peking industriële experimenten met de extractie en scheiding van La/CePr/Nd en La/Ce/Pr in het P507-HCl-systeem aan de DerdeZeldzame aardeFabriek van Baosteel. Meer dan 98%praseodymiumoxide, 99,5%lanthaanoxide, meer dan 85%ceriumoxide, en 99%neodymiumoxidewerden verkregen. In 1986 paste de chemische fabriek van Shanghai Yuelong de theorie van het optimalisatieontwerp van het extractieproces met drie uitgangen toe, een theoretische prestatie van de cascade-extractietheorie van de Universiteit van Peking, om een ​​industrieel experiment met drie uitgangen uit te voeren in het nieuw gebouwde P507-HCl-systeem voor de scheiding van licht zeldzame aarden. De industriële experimentschaal breidde het ontwerp van de cascade-extractietheorie direct uit tot 100 ton, waardoor de cyclus voor de toepassing van het nieuwe proces op de productie aanzienlijk werd verkort.

Van 1986 tot 1989 ontwikkelden het Baotou Rare Earth Research Institute, de Jiangxi 603-fabriek en het Beijing Nonferrous Metals Research Institute een P507-HCl-systeem met meerdere uitlaatkanalen, waarmee 3-5 zeldzame aardmetalen gelijktijdig kunnen worden geproduceerd via één fractionele extractie. Het proces is kort, kosteneffectief en flexibel.

Van 1990 tot 1995, Beijing Nonferrous Metals Research Institute en BaotouZeldzame aardeHet onderzoeksinstituut heeft samengewerkt om het nationale wetenschappelijke en technologische onderzoeksproject “Achtste Vijfjarenplan” uit te voeren, “Onderzoek naar hoogwaardige enkelvoudigeZeldzame aardeExtractietechnologie”. Zestien enkelezeldzame aardeoxideProducten met een zuiverheid van meer dan 99,999% tot 99,9999% werden bereid met behulp van respectievelijk extractiemethoden, extractiechromatografiemethoden, redoxmethoden en kationuitwisselingsvezelchromatografiemethoden. Dit proces heeft het internationale geavanceerde niveau bereikt en de Nationale "Eighth Five Year Plan" Major Achievement Award gewonnen.

In 2000 heeft het Beijing Nonferrous Metals Research Institute met succes de elektrolytische reductie-alkaliteitsmethode ontwikkeld om zeer zuivereeuropiumoxideDoor de vervuiling van zinkpoeder op het product te vermijden, kan dit proceseuropiumoxidemet een zuiverheid van 5N-6N in één keer. In 2001 werd een jaarlijkse productielijn van 18 ton hoogzuivereeuropiumoxidewerd gebouwd in GansuZeldzame aardeBedrijf en datzelfde jaar in gebruik genomen.

Kortom, China'szeldzame aardeDe scheidings- en zuiveringstechnologie kan als toonaangevend in de wereld worden beschouwd, zoals de extractie van nafteenzuur en de scheiding vanyttriumoxidegroter dan 5N, P507-extractiemethode voor het bereidenlanthaanoxidegroter dan 5N, elektrolytische reductie-extractiemethode of alkaliniteitsmethode voor het bereideneuropiumoxidegroter dan 5N, enz. Het niveau van automatiseringscontrole in de scheidings- en zuiveringsindustrie is echter relatief laag en sommige ondernemingen hebben een slechte kwaliteitsstabiliteit en consistentie van hoge zuiverheidzeldzame aardeproducten. Daarom is het noodzakelijk om het uitrustingsniveau van ondernemingen verder te verbeteren.


Plaatsingstijd: 2 november 2023