¿Cómo se forman las tierras raras?

La palabra tierra rara es un nombre que queda de la historia. Los elementos de tierras raras comenzaron a descubrirse a finales de 2018. En aquella época, la gente solía referirse a los óxidos sólidos que eran insolubles en agua como suelo. Las tierras raras generalmente se separan en estado de óxido y son relativamente raras, por lo que se denominan tierras raras. El lantano, el cerio, el praseodimio, el neodimio, el prometio, el samario y el europio suelen denominarse tierras raras ligeras o del grupo del cerio; las tierras raras del grupo del gadolinio, el terbio, el disprosio, el holmio, el erbio, el tulio, el iterbio, el lutecio y el itrio se denominan tierras raras pesadas o del grupo del itrio; tierras raras. Según las similitudes y diferencias en las propiedades físicas y químicas de los elementos de tierras raras, a excepción del escandio, algunos se dividen en tres grupos (algunos se clasifican como elementos dispersos), a saber, el grupo de tierras raras ligeras es lantano, cerio, praseodimio, neodimio y prometio; el grupo de tierras raras medianas son samario, europio, gadolinio, terbio y disprosio; el grupo de tierras raras pesadas es holmio, erbio, tulio, iterbio, lutecio e itrio.

Actualmente, las materias primas habituales para la producción de metales de tierras raras son sus cloruros y fluoruros.

(1) La electrólisis de sales fundidas se utiliza generalmente en la industria para la producción en masa de metales mixtos de tierras raras. En este método, un compuesto de tierras raras, como el cloruro de tierras raras, se calienta, se funde y luego se electroliza para precipitar el metal de tierras raras en el cátodo. Hay dos métodos de electrólisis: electrólisis de cloruros y electrólisis de óxidos. Los métodos de preparación de metales de tierras raras individuales varían de un elemento a otro. El samario, europio, iterbio y tulio tienen altas presiones de vapor y no son adecuados para la preparación electrolítica, por lo que se utiliza la destilación reductora. Otros elementos pueden prepararse mediante electrólisis o reducción térmica metálica.

La electrólisis de cloruros es el método más utilizado para producir metales, especialmente metales mixtos de tierras raras. El proceso es simple, de bajo costo y de pequeña inversión. Sin embargo, la mayor desventaja es la liberación de cloro gaseoso. contamina el medio ambiente.

La electrólisis de óxidos no emite gases nocivos, pero el coste es ligeramente superior. Generalmente, las tierras raras individuales con precios de producción más altos, como el neodimio y el praseodimio, se electrolizan con óxidos.

(2) La electrólisis de reducción térmica al vacío solo puede preparar metales de tierras raras de grado industrial general. Si se desea preparar metales con bajas impurezas y alta pureza, generalmente se utiliza la reducción térmica al vacío. Generalmente, los óxidos de tierras raras se convierten primero en fluoruro de tierras raras y luego se reducen con calcio metálico en un horno de inducción al vacío para obtener metal bruto, que luego se vuelve a fundir y destilar para obtener metal purificado. Este método puede producir todos los metales de tierras raras, excepto samario, europio, iterbio y tulio. Los potenciales redox del samario, europio, iterbio, tulio y calcio reducen sólo parcialmente los fluoruros de tierras raras. Estos metales generalmente se producen utilizando el principio de que la presión de vapor de estos metales es alta y la del lantano metálico es baja, mezclando y briquetando los óxidos de estas cuatro tierras raras con fragmentos de lantano metálico y luego reduciéndolos al vacío. horno. El lantano es relativamente activo. El samario, el europio, el iterbio y el tulio se reducen a metales mediante el lantano, que se recogen durante la condensación y se separan fácilmente de la escoria.

Las tierras raras son un elemento químico. . .