Undirbúningsaðferð sjaldgæfra jarðar - Hreinsun
Hægt er að hreinsa öll 16 sjaldgæf jarðefnin nema Pm í 6N (99,9999 prósent) hreinleika. Það er tiltölulega flókið og erfitt í efnafræðilegu ferli að aðskilja og draga út einstaka hreina sjaldgæfa jarðefna frumefni úr blönduðu sjaldgæfu jarðefnasamböndunum sem fást eftir niðurbrot sjaldgæfra jarðefnaþykkni. Það eru tvær meginástæður. Í fyrsta lagi eru eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar lanthaníðþáttanna mjög svipaðir og flestar sjaldgæfar jarðvegsjónir hafa radíus á milli tveggja samliggjandi frumefna, sem eru mjög lík, og eru stöðug þrígild ástand í vatnslausnum. Sjaldgæfar jarðarjónir hafa mikla sækni í vatn og vegna þess að þær eru verndaðar af hýdrötum eru efnafræðilegir eiginleikar þeirra mjög svipaðir, svo aðskilnaður og hreinsun er mjög erfið. Annað er að blönduðu sjaldgæfu jarðefnasamböndin sem fást eftir niðurbrot sjaldgæfra jarðefnaþykkni innihalda mörg meðfylgjandi óhreinindi (eins og úran, tórium, níóbím, tantal, títan, sirkon, járn, kalsíum, kísill, flúor, fosfór osfrv.) . Þess vegna, í því ferli að aðskilja sjaldgæf jarðefni frumefni, verður ekki aðeins að íhuga aðskilnað þessara tugi sjaldgæfu frumefna með mjög svipaða efnafræðilega eiginleika, heldur einnig aðskilnað sjaldgæfra jarðefnaþátta og meðfylgjandi óhreinindaþátta.
framleiðsluefni
Sjaldgæfum jarðmálmum er almennt skipt í blandaða sjaldgæfa jarðmálma og staka sjaldgæfa jarðmálma. Samsetning blandaða sjaldgæfu jarðmálmsins er nálægt upprunalegu sjaldgæfu jarðefnissamsetningunni í málmgrýti og staki málmurinn er málmurinn sem er aðskilinn og hreinsaður frá hverri sjaldgæfu jörð. Erfitt er að draga úr sjaldgæfum jarðvegi oxíð (nema samarium, europium, ytterbium og thúlium oxíð) í einn málm með almennum málmvinnsluaðferðum vegna mikils myndunarhita þeirra og mikils stöðugleika. Þess vegna eru algeng hráefni nútímans til framleiðslu sjaldgæfra jarðmálma klóríð þeirra og flúoríð.
Bráðið salt rafgreining
Iðnaðar fjöldaframleiðsla á blönduðum sjaldgæfum jarðmálmum notar almennt rafgreiningu á bráðnu salti. Þessi aðferð er að hita og bræða sjaldgæf jarðefnasambönd eins og sjaldgæf jarðvegsklóríð og framkvæma síðan rafgreiningu til að fella sjaldgæfa jarðmálma út á bakskautið. Það eru tvær aðferðir við rafgreiningu: klóríð rafgreining og oxíð rafgreining. Undirbúningsaðferðir eins sjaldgæfra jarðmálma eru mismunandi frá frumefni til frumefnis. Samarium, europium, ytterbium og thulium henta ekki til rafgreiningarefna vegna hás gufuþrýstings og er notuð afoxunareiming í staðinn. Hægt er að útbúa aðra þætti með rafgreiningu eða málmhitun.
Klór rafgreining er algengasta aðferðin til að framleiða málma, sérstaklega fyrir blandaða sjaldgæfa jarðmálma með einföldu ferli, litlum tilkostnaði og lítilli fjárfestingu, en stærsti ókosturinn er losun klórgass sem mengar umhverfið.
Oxíð rafgreining gefur ekki frá sér skaðlegar lofttegundir, en kostnaðurinn er aðeins hærri. Almennt eru stakar sjaldgæfar jarðar með hærra framleiðsluverði, eins og neodymium og praseodymium, rafgreindar með oxíðum.
Tómarúmslækkun
Rafgreiningaraðferðin getur aðeins undirbúið sjaldgæfa jarðmálma af almennri iðnaðargráðu. Ef þú vilt undirbúa málma með litlum óhreinindum og miklum hreinleika, er lofttæmi hitauppstreymi yfirleitt notuð til að undirbúa þá. Almennt eru sjaldgæf jarðvegsoxíð fyrst gerð að sjaldgæfum jarðvegi flúoríðum, sem eru afoxuð með málmkalsíum í lofttæmandi örvunarofni til að fá hrámálma, og síðan endurbrædd og eimuð til að fá hreinni málma. Þessi aðferð getur framleitt alla staka sjaldgæfa jarðmálma, en ekki er hægt að nota samarium, europium, ytterbium og thulium á þennan hátt. Enduroxunarmöguleikar samarium, europium, ytterbium, þulium og kalsíums draga aðeins að hluta til úr sjaldgæfum jarðvegi flúoríðum. Almennt eru þessir málmar framleiddir með því að nota meginregluna um háan gufuþrýsting þessara málma og lágan gufuþrýsting lantanmálms. Oxíðum þessara fjögurra sjaldgæfu jarðefna er blandað saman við lanthan málmleifar og síðan minnkað í lofttæmisofni. Samanburður á lanthanum Active, samarium, europium, ytterbium, thulium eru minnkaðir í málm með lanthanum og safnað á þéttingu, sem er auðveldlega aðskilin frá gjallinu.