Ховор газрын үйлдвэрлэлийн технологийн танилцуулга
·Ховор шороо is нь металл элемент биш, харин газрын ховор элементийн 15 баиттриумболонскандиум.Тиймээс газрын ховор элемент, тэдгээрийн төрөл бүрийн нэгдлүүд нь 46%-ийн цэвэршилттэй хлоридоос эхлээд газрын ховор дан исэл,газрын ховор металл99.9999% цэвэршилттэй.Холбогдох нэгдэл, хольцыг нэмснээр газрын ховор элемент тоо томшгүй олон бий.Тэгэхээр,ховор шорооЭдгээр 17 элементийн ялгаан дээр үндэслэн технологи нь мөн олон янз байдаг.Гэсэн хэдий ч газрын ховор элементийг цери болониттриумашигт малтмалын шинж чанарт суурилсан бүлгүүд, газрын ховор ашигт малтмалын олборлолт, хайлуулах, ялгах үйл явц нь мөн харьцангуй нэгдмэл байдаг.Хүдрийн анхан шатны олборлолтоос эхлээд газрын ховор элементийг ялгах арга, хайлуулах, олборлох арга, цэвэршүүлэх үйл явцыг нэг нэгээр нь танилцуулна.
Газрын ховор элементийн ашигт малтмалын боловсруулалт
·Ашигт малтмалын боловсруулалт гэдэг нь хүдрийг бүрдүүлдэг төрөл бүрийн ашигт малтмалын физик, химийн шинж чанарын ялгааг ашиглан, баяжуулах янз бүрийн арга, процесс, тоног төхөөрөмж ашиглан хүдэр дэх ашигтай эрдсийг баяжуулах, хортой хольцыг зайлуулах, ялгах механик боловсруулалтын процесс юм. гангийн ашигт малтмалаас .
·Дахьховор шорооДэлхий даяар олборлосон хүдэр, агуулгагазрын ховор оксидхэдхэн хувь, зарим нь бүр бага байна.Хайлуулах үйлдвэрлэлийн шаардлагыг хангахын тулдховор шороогазрын ховор оксидын агуулгыг нэмэгдүүлэх, газрын ховор металлургийн шаардлагад нийцэх газрын ховор баяжмал авахын тулд хайлуулахын өмнө баяжуулах замаар эрдсийг гангийн эрдэс болон бусад ашигтай ашигт малтмалаас ялгаж авдаг.Газрын ховор элементийн хүдрийг баяжуулахдаа ихэвчлэн флотацийн аргыг ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн таталцлын хүч болон соронзон тусгаарлалтыг хослуулан баяжуулах процессын урсгалыг бий болгодог.
Theховор шорооӨМӨЗО-ны Байюүнэбогийн уурхайн орд нь төмрийн хүдэрт агуулагдах газрын ховор эрдсүүдээс бүрдсэн төмрийн доломитын карбонат чулуулгийн төрлийн орд юм (фтор нүүрстөрөгчийн цериум хүдэр, монацитаас гадна хэд хэдэнниобиумболонховор шорооашигт малтмал).
Олборлосон хүдэр нь 30 орчим хувь нь төмөр, 5 орчим хувь нь газрын ховор оксид агуулдаг. Том хүдрийг уурхайд бутласны дараа галт тэргээр Бугат гангийн групп компанийн баяжуулах үйлдвэрт хүргэдэг.баяжуулах үйлдвэрийн үүрэг бол нэмэгдүүлэхFe2O333%-аас 55%-иас дээш, эхлээд конусан бөмбөлөгт тээрэм дээр нунтаглаж ангилж, дараа нь 62-65% Fe2O3-ийн анхдагч төмрийн баяжмалыг сонгоно (төмрийн исэл) цилиндр хэлбэртэй соронзон тусгаарлагч ашиглан.Хаягдал нь 45%-иас дээш агууламжтай хоёрдогч төмрийн баяжмалыг авахын тулд хөвүүлэн баяжуулах, соронзон аргаар ялгах ажлыг үргэлжлүүлсээр байна.Fe2O3(төмрийн исэл).Ховор шороог флотацийн хөөсөөр баяжуулж, 10-15%-ийн агуулгатай.Баяжмалыг сэгсрэх хүснэгт ашиглан сонгож, 30%-ийн REO агууламжтай том ширхэгтэй баяжмалыг гаргаж авах боломжтой.Баяжуулах төхөөрөмжөөр дахин боловсруулсны дараа 60%-иас дээш REO агууламжтай газрын ховор элементийн баяжмалыг гаргаж авах боломжтой.
Газрын ховор баяжмалыг задлах арга
·Ховор шорооБаяжмал дахь элементүүд нь ихэвчлэн уусдаггүй карбонат, фтор, фосфат, исэл эсвэл силикат хэлбэрээр байдаг.Газрын ховор элементийг янз бүрийн химийн өөрчлөлтөөр ус эсвэл органик бус хүчилд уусдаг нэгдэл болгон хувиргаж, дараа нь уусгах, салгах, цэвэршүүлэх, баяжуулах, кальцинжуулах зэрэг процессуудад орж янз бүрийн холимог хольц гаргаж авах ёстой.ховор шороогазрын ховор элементийг ялгахад бүтээгдэхүүн, түүхий эд болгон ашиглаж болох холимог газрын ховор хлорид зэрэг нэгдлүүд.Энэ процессыг нэрлэдэгховор шорообаяжмалын задралыг урьдчилан боловсруулалт гэж нэрлэдэг.
·Задаргаа хийх олон арга байдагховор шорообаяжмалыг ерөнхийд нь хүчиллэг арга, шүлтийн арга, хлоржуулах задрал гэсэн гурван төрөлд хувааж болно.Хүчиллэг задралыг цааш нь давсны хүчлийн задрал, хүхрийн хүчлийн задрал, фторын хүчлийн задрал гэж хувааж болно.Шүлтлэг задралыг цаашлаад натрийн гидроксидын задрал, натрийн гидроксидыг хайлуулах, сод шарах арга гэж хувааж болно.Баяжмалын төрөл, зэрэглэлийн шинж чанар, бүтээгдэхүүний төлөвлөгөө, газрын ховор элементийг нөхөн сэргээх, иж бүрэн ашиглахад таатай байх, хөдөлмөрийн эрүүл ахуй, байгаль орчныг хамгаалахад ашиг тустай байх, эдийн засгийн оновчтой байх зэрэг зарчмуудыг харгалзан зохих процессын урсгалыг сонгодог.
·Хэдийгээр 200 шахам ховор, тархай бутархай элементийн ашигт малтмал илэрсэн ч ховор байдгаас болоод үйлдвэрийн аргаар олборлосон бие даасан орд болгон баяжуулаагүй.Одоогоор зөвхөн ховор бие даасангермани, селен, бателлурордууд илэрсэн ч ордуудын цар хүрээ тийм ч том биш.
Газрын ховор элементийг хайлуулах
· Хоёр арга байдагховор шороохайлуулах, гидрометаллурги, пирометаллургийн .
·Газрын ховор баяжмалыг задлах, ялгах, олборлох гэх мэт газрын ховор гидрометаллурги, металлын химийн металлургийн бүх үйл явц нь ихэвчлэн уусмал, уусгагч хэлбэрээр явагддаг.газрын ховор оксидхур тунадас, талстжилт, исэлдэлтийг багасгах, уусгагчаар ялгах, ион солилцох зэрэг химийн аргаар ялгах процессыг ашигладаг нэгдлүүд болон газрын ховор металлууд.Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг арга бол органик уусгагч олборлолт бөгөөд өндөр цэвэршилттэй газрын ховор элементийг үйлдвэрийн аргаар ялгах бүх нийтийн процесс юм.Гидрометаллургийн процесс нь нарийн төвөгтэй бөгөөд бүтээгдэхүүний цэвэршилт өндөр байдаг.Энэ арга нь эцсийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд өргөн хүрээний хэрэглээтэй.
Пирометаллургийн процесс нь энгийн бөгөөд өндөр бүтээмжтэй байдаг.Ховор шороопирометаллургийн үйлдвэрлэлд голчлонгазрын ховор хайлшсиликотермик ангижруулах аргаар, хайлсан давсны электролизийн аргаар газрын ховор металл буюу хайлш үйлдвэрлэх,газрын ховор хайлшметаллын дулааны бууралтын аргаар гэх мэт.
Пирометаллургийн нийтлэг шинж чанар нь өндөр температурын нөхцөлд үйлдвэрлэх явдал юм.
Газрын ховор элементийн үйлдвэрлэлийн үйл явц
·Ховор шороокарбонат багазрын ховор хлориддахь үндсэн хоёр бүтээгдэхүүн юмховор шорооаж үйлдвэр.Ерөнхийдөө эдгээр хоёр бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэх хоёр үндсэн процесс байдаг.Нэг процесс нь төвлөрсөн хүхрийн хүчлээр шарах процесс, нөгөө процессыг идэмхий натри процесс гэж товчилсон идэмхий натри гэж нэрлэдэг.
·Төрөл бүрийн газрын ховор ашигт малтмалд агуулагдахаас гадна багагүй хувийггазрын ховор элементбайгальд апатит, фосфатын чулуулаг зэрэгцэн оршдог.Дэлхийн фосфатын хүдрийн нийт нөөц дунджаар 100 тэрбум тонн байдагховор шорооагуулга 0.5 ‰.нийлбэр дүнгээр тооцож байнаховор шороофосфатын хүдэртэй холбоотой дэлхийн хэмжээнд 50 сая тонн .Бага зэргийн шинж чанаруудын хариудховор шорооагуулга, уурхайн онцгой тохиолдлын төлөв байдлын талаар дотоод болон олон улсын хэмжээнд янз бүрийн нөхөн сэргээх үйл явцыг судалсан бөгөөд үүнийг нойтон болон дулааны аргаар хувааж болно.Нойтон аргын хувьд тэдгээрийг задралын хүчлүүдийн дагуу азотын хүчлийн арга, давсны хүчлийн арга, хүхрийн хүчлийн арга гэж хувааж болно.Фосфорын химийн процессоос газрын ховор элементийг олж авах янз бүрийн арга байдаг бөгөөд эдгээр нь бүгд фосфатын хүдрийг боловсруулах аргатай нягт холбоотой байдаг.Дулааны үйлдвэрлэлийн процессын явцадховор шороонөхөн сэргээх түвшин 60% хүрч болно.
Фосфатын чулуулгийн нөөцийг тасралтгүй ашиглаж, чанар муутай фосфатын чулуулаг боловсруулахад шилжсэнээр хүхрийн хүчлийн нойтон аргаар фосфорын хүчлийн үйл явц нь фосфатын химийн үйлдвэрлэлийн үндсэн арга болж,газрын ховор элементхүхрийн хүчлийн нойтон процесс дахь фосфорын хүчил нь судалгааны халуун цэг болсон.Хүхрийн хүчлийн нойтон аргаар фосфорын хүчлийг үйлдвэрлэх явцад газрын ховор элементийг фосфорын хүчлээр баяжуулах үйл явцыг хянаж, дараа нь органик уусгагчаар олборлох замаар газрын ховор элементийг гаргаж авах нь эртнээс боловсруулсан аргаас илүү давуу талтай юм.
Ховор шороо олборлох үйл явц
Хүхрийн хүчлийн уусах чадвар
Тербиумбүлэг (сульфатын цогцолбор давсанд бага зэрэг уусдаг) -самариум, европиум, гадолиниум, тербиум, диспрозиум, бахолмиум;
Итриумбүлэг (сульфатын цогцолбор давсанд уусдаг) -иттриум, эрбиум, тулиум, итербиум,лютиум, баскандиум.
Олборлолтыг ялгах
Гэрэлховор шороо(P204 сул хүчиллэг олборлолт) -лантан,церий, празеодим,неодим, ба прометиум;
Дунд зэргийн ховор шороо (P204 бага хүчиллэг олборлолт)-самариум,европиум,гадолиниум,тербиум,диспрозиум;
Хүндховор шорооэлементүүд(P204 дахь хүчиллэгийн олборлолт) -холмиум,
Олборлох үйл явцын танилцуулга
Тусгаарлах явцадгазрын ховор элемент,17 элементийн физик, химийн шинж чанар маш төстэй, мөн дагалдах хольцын элбэг дэлбэг байдлаас шалтгаалангазрын ховор элемент, олборлох үйл явц нь харьцангуй төвөгтэй бөгөөд түгээмэл хэрэглэгддэг.
Алхам алхмаар, ион солилцох, уусгагчаар олборлох гэсэн гурван төрлийн олборлох процесс байдаг.
Алхам алхмаар арга
Уусгагч дахь нэгдлүүдийн уусах чадварын зөрүүг ашиглан ялгах, цэвэршүүлэх аргыг алхам алхмаар арга гэж нэрлэдэг.-ааситтриум(Y) хүртэллютиум(Лу), байгалийн жам ёсны бүх зүйлийн хоорондох ганц тусгаарлалтгазрын ховор элементКюри хосын нээсэн радийг оролцуулаад
Энэ аргыг ашиглан бүгдийг нь тусгаарладаг.Энэ аргын үйл ажиллагааны журам нь харьцангуй нарийн төвөгтэй бөгөөд газрын ховор элементийг нэг удаа салгахад 100 гаруй жил үргэлжилсэн бөгөөд нэг салгаж, дахин давтагдах ажиллагаа 20000 дахин хүрсэн байна.Химийн ажилчдын хувьд тэдний ажил
Хүч чадал нь харьцангуй өндөр, үйл явц нь харьцангуй төвөгтэй байдаг.Иймээс энэ аргыг ашигласнаар ховор шороог их хэмжээгээр гаргаж авах боломжгүй.
Ионы солилцоо
Газрын ховор элементийн судалгааны ажилд нэг ширхэгийг гаргаж чадахгүйгээс болж саад болоод байнагазрын ховор элементалхам алхмаар аргаар их хэмжээгээр .дүн шинжилгээ хийхийн тулдгазрын ховор элементЦөмийн задралын бүтээгдэхүүнд агуулагдаж, уран, ториас газрын ховор элементийг зайлуулж, ион солилцооны хроматографийг (ион солилцооны хроматографи) амжилттай судалж, дараа нь тэдгээрийг ялгахад ашигласан.газрын ховор элементс.Ион солилцооны аргын давуу тал нь нэг үйлдлээр олон элементийг салгах боломжтой байдаг.Мөн өндөр цэвэршилттэй бүтээгдэхүүн авч болно.Гэсэн хэдий ч сул тал нь түүнийг тасралтгүй боловсруулах боломжгүй, урт хугацааны үйл ажиллагааны мөчлөгтэй, давирхайг нөхөн сэргээх, солилцох зардал ихтэй байдаг.Иймээс нэгэн цагт энэ нь их хэмжээний ховор элементийг ялгах үндсэн арга байсан бол үндсэн ялгах аргаас татгалзаж, уусгагчаар олборлох аргаар сольсон.Гэсэн хэдий ч өндөр цэвэршилттэй дан ховор шороон бүтээгдэхүүнийг олж авахад ион солилцооны хроматографийн гайхалтай шинж чанаруудаас шалтгаалан одоогоор хэт өндөр цэвэршилттэй дан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх, зарим хүнд газрын ховор элементийг ялгахын тулд ион солилцооны хроматографийг ашиглах шаардлагатай байна. газрын ховор бүтээгдэхүүн ялган үйлдвэрлэх .
Уусгагчийн олборлолт
Органик уусгагч ашиглан гаргаж авсан бодисыг холилддоггүй усан уусмалаас ялгаж авах аргыг органик уусгагч шингэн-шингэн экстракц гэж нэрлэдэг ба товчилсон нэрээр уусгагчийг экстракц гэж нэрлэдэг.Энэ нь бодисыг нэг шингэн фазаас нөгөөд шилжүүлэх масс дамжуулах процесс юм.Уусгагчаар олборлох аргыг өмнө нь нефть хими, органик хими, эмийн хими, аналитик химийн салбарт хэрэглэж байсан.Гэсэн хэдий ч сүүлийн дөчин жилийн хугацаанд атомын энергийн шинжлэх ухаан, технологийн хөгжил, түүнчлэн хэт цэвэр бодис, ховор элемент үйлдвэрлэх хэрэгцээ шаардлагаас үүдэн уусгагч олборлолт нь цөмийн түлшний үйлдвэр, ховор металлургийн үйлдвэрлэл зэрэг салбарт ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан. .Хятад улс олборлолтын онол, шинэ олборлогчийг нийлэгжүүлэх, хэрэглэх, газрын ховор элементийг ялгах олборлох үйл явц зэрэг чиглэлээр өндөр түвшний судалгаа хийсэн.Уусгагчаар ялгах арга нь ангилсан хур тунадас, талстжилт, ион солилцох зэрэг ялгах аргуудтай харьцуулахад сайн ялгах үйлчилгээтэй, их хэмжээний үйлдвэрлэлийн хүчин чадалтай, хурдан бөгөөд тасралтгүй үйлдвэрлэхэд тохиромжтой, автомат удирдлагад хүрэхэд хялбар зэрэг олон давуу талтай.Тиймээс энэ нь аажмаар их хэмжээгээр ялгах гол арга болсонховор шорооs.
Ховор шороог цэвэрлэх
Үйлдвэрлэлийн түүхий эд
Газрын ховор металлерөнхийдөө газрын ховор металлын холимог болон дангазрын ховор металл.Холимог найрлагагазрын ховор металлхүдэр дэх газрын ховор элементийн анхны найрлагатай төстэй бөгөөд ганц металл нь газрын ховор элемент бүрээс ялгаж цэвэршүүлсэн металл юм.Үүнийг багасгахад хэцүү байдаггазрын ховор оксидс (оксидуудаас бусадсамариум,европиум,, тулиум,итербиум) үүсэлтийн өндөр дулаан, тогтвортой байдлын улмаас ерөнхий металлургийн аргыг ашиглан нэг металл болгон.Тиймээс үйлдвэрлэхэд түгээмэл хэрэглэгддэг түүхий эдгазрын ховор металлодоо бол тэдний хлорид ба фторууд.
Хайлсан давсны электролиз
холимог масс үйлдвэрлэлгазрын ховор металлүйлдвэрлэлд ихэвчлэн хайлсан давсны электролизийн аргыг ашигладаг.Электролизийн хоёр арга байдаг: хлоридын электролиз ба ислийн электролиз.Ганц бие бэлтгэх аргагазрын ховор металлэлементээс хамаарч өөр өөр байдаг.самариум,европиум,,тулиум,итербиумнь уурын даралт ихтэй тул электролитийн бэлдмэлд тохиромжгүй, харин бууруулж нэрэх аргаар бэлтгэдэг.Бусад элементүүдийг электролиз эсвэл металлын дулааны бууралтын аргаар бэлтгэж болно.
Хлоридын электролиз нь метал, ялангуяа холимог газрын ховор металлыг үйлдвэрлэх хамгийн түгээмэл арга юм.Уг процесс нь энгийн, зардал багатай, хамгийн бага хөрөнгө оруулалт шаарддаг.Гэхдээ хамгийн том дутагдал нь хлорын хий ялгаруулж, байгаль орчныг бохирдуулдаг.Оксидын электролиз нь хортой хий ялгаруулдаггүй боловч өртөг нь арай өндөр байдаг.Ерөнхийдөө өндөр үнэтэй ганц биеховор шороогэх мэтнеодимболонпразеодимислийн электролиз ашиглан үйлдвэрлэдэг.
Вакуум бууруулах электролизийн арга нь зөвхөн үйлдвэрлэлийн ерөнхий зэрэглэлийг бэлтгэх боломжтойгазрын ховор металл.Бэлтгэхгазрын ховор металлбага хольцтой, өндөр цэвэршилттэй, вакуум дулаан бууруулах аргыг ихэвчлэн ашигладаг.Энэ аргаар газрын ховор металлыг бүгдийг нь гаргаж авах боломжтой боловчсамариум,европиум,,тулиум,итербиумЭнэ аргыг ашиглан үйлдвэрлэх боломжгүй.-ийн исэлдэлтийн потенциалсамариум,европиум,,тулиум,итербиумба кальци зөвхөн хэсэгчлэн буурдагховор шороофтор.Ерөнхийдөө эдгээр металлыг бэлтгэх нь эдгээр металлын уурын өндөр даралт, бага уурын даралттай байх зарчимд суурилдаг.лантан металлс.Эдгээр дөрвийн оксидуудховор шороо-ийн хэлтэрхийнүүдтэй холилдонолантан металлс ба блок болгон шахаж, вакуум зууханд багасгасан.Лантанилүү идэвхтэй, харинсамариум,европиум,,тулиум,итербиум-аар алт болж буурдаглантанба конденсаци дээр цуглуулж, шаараас ялгахад хялбар болгодог.
Шуудангийн цаг: 2023-11-07