金屬鈰的生產(chǎn)過程通常包括以下幾個主要步驟:
1. 礦石預處理:
- 含鈰的礦石(如獨居石、氟碳鈰礦等)首先經(jīng)過破碎、研磨等處理,使其粒度變小,以利于后續(xù)的化學處理。
2. 浸出:
- 采用酸浸或堿浸等方法,將礦石中的鈰及其他稀土元素溶解到溶液中。
3. 分離與提純:
- 通過溶劑萃取、離子交換等方法,將溶液中的鈰與其他稀土元素及雜質(zhì)分離,得到較純的含鈰溶液。
4. 沉淀:
- 向含鈰溶液中加入沉淀劑,使鈰以化合物的形式沉淀出來,如草酸鈰、碳酸鈰等。
5. 灼燒:
- 將沉淀后的化合物進行高溫灼燒,使其分解得到氧化鈰。
6. 還原:
- 使用還原劑(如鈣、鎂等金屬)在高溫下將氧化鈰還原為金屬鈰。
7. 精煉:
- 對得到的金屬鈰進行精煉處理,以進一步提高純度和質(zhì)量。
例如,在某稀土生產(chǎn)廠中,先將氟碳鈰礦破碎至一定粒度,然后用鹽酸進行浸出。浸出液經(jīng)過多級溶劑萃取,分離出含鈰的溶液。接著加入草酸沉淀劑得到草酸鈰沉淀,經(jīng)過灼燒得到氧化鈰。最后用金屬鈣在高溫熔爐中還原氧化鈰,制得金屬鈰,并通過精煉步驟去除殘留的雜質(zhì),得到高純度的金屬鈰產(chǎn)品。