दुर्लभ मृदा धातुओं के उत्पादन को दुर्लभ मृदा पायरोमेटालर्जिकल उत्पादन के नाम से भी जाना जाता है।दुर्लभ मृदा धातुएँआम तौर पर मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी धातुओं और एकल दुर्लभ पृथ्वी धातुओं में विभाजित हैं। मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी धातुओं की संरचना अयस्क में मूल दुर्लभ पृथ्वी संरचना के समान है, और एक एकल धातु प्रत्येक दुर्लभ पृथ्वी से अलग और परिष्कृत धातु है। सामान्य धातुकर्म विधियों का उपयोग करके दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड (समैरियम, यूरोपियम, यटरबियम और थ्यूलियम के ऑक्साइड को छोड़कर) को एकल धातु में कम करना मुश्किल है, क्योंकि उनके गठन की उच्च ऊष्मा और उच्च स्थिरता है। इसलिए, दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के उत्पादन के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले कच्चे माल उनके क्लोराइड और फ्लोराइड हैं।
(1) पिघले नमक इलेक्ट्रोलिसिस विधि
उद्योग में मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के बड़े पैमाने पर उत्पादन में आम तौर पर पिघले हुए नमक इलेक्ट्रोलिसिस विधि का उपयोग किया जाता है। इस विधि में दुर्लभ पृथ्वी क्लोराइड जैसे दुर्लभ पृथ्वी यौगिकों को गर्म करना और पिघलाना शामिल है, और फिर कैथोड पर दुर्लभ पृथ्वी धातुओं को अवक्षेपित करने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है। इलेक्ट्रोलिसिस की दो विधियाँ हैं: क्लोराइड इलेक्ट्रोलिसिस और ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस। एक एकल दुर्लभ पृथ्वी धातु की तैयारी विधि तत्व के आधार पर भिन्न होती है। सैमरियम, यूरोपियम, यटरबियम और थ्यूलियम अपने उच्च वाष्प दबाव के कारण इलेक्ट्रोलाइटिक तैयारी के लिए उपयुक्त नहीं हैं, और इसके बजाय कमी आसवन विधि का उपयोग करके तैयार किए जाते हैं। अन्य तत्वों को इलेक्ट्रोलिसिस या धातु थर्मल कमी विधि द्वारा तैयार किया जा सकता है।
क्लोराइड इलेक्ट्रोलिसिस धातुओं के उत्पादन के लिए सबसे आम तरीका है, खासकर मिश्रित दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के लिए। यह प्रक्रिया सरल, लागत प्रभावी है और इसमें न्यूनतम निवेश की आवश्यकता होती है। हालांकि, सबसे बड़ी खामी क्लोरीन गैस का उत्सर्जन है, जो पर्यावरण को प्रदूषित करता है।
ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस से हानिकारक गैसें नहीं निकलतीं, लेकिन इसकी लागत थोड़ी ज़्यादा होती है। आम तौर पर, ऑक्साइड इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके नियोडिमियम और प्रेज़ोडियम जैसे उच्च मूल्य वाले एकल दुर्लभ मृदा का उत्पादन किया जाता है।
(2) वैक्यूम थर्मल रिडक्शन विधि
इलेक्ट्रोलिसिस विधि से केवल सामान्य औद्योगिक ग्रेड दुर्लभ पृथ्वी धातुएँ ही तैयार की जा सकती हैं। कम अशुद्धियों और उच्च शुद्धता वाली धातुओं को तैयार करने के लिए, वैक्यूम थर्मल रिडक्शन विधि का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड को पहले दुर्लभ पृथ्वी फ्लोराइड में बनाया जाता है, जिसे कच्चे धातुओं को प्राप्त करने के लिए वैक्यूम इंडक्शन भट्टी में धातु कैल्शियम के साथ कम किया जाता है। फिर, उन्हें शुद्ध धातुओं को प्राप्त करने के लिए फिर से पिघलाया और आसुत किया जाता है। इस विधि से सभी एकल दुर्लभ पृथ्वी धातुएँ प्राप्त की जा सकती हैं, लेकिन समैरियम, यूरोपियम, यटरबियम और थ्यूलियम का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
ऑक्सीकरण कमी क्षमतासमैरियम, युरोपियम, येटेरबियम, थ्यूलियमऔर कैल्शियम ने दुर्लभ मृदा फ्लोराइड को केवल आंशिक रूप से कम किया। आम तौर पर, इन धातुओं को इन धातुओं के उच्च वाष्प दबाव और लैंथेनम धातुओं के कम वाष्प दबाव के सिद्धांत का उपयोग करके तैयार किया जाता है, इन चार दुर्लभ मृदाओं के ऑक्साइड को लैंथेनम धातुओं के मलबे के साथ मिलाकर और ब्रिकेट करके, और उन्हें वैक्यूम भट्टी में कम करके तैयार किया जाता है।. लैंटानमअपेक्षाकृत सक्रिय है.समैरियम, युरोपियम, यटरबियम और थ्यूलियमलैंटानम द्वारा इन्हें सोने में परिवर्तित कर दिया जाता है और कंडेनसर पर एकत्र कर दिया जाता है, जिसे स्लैग से अलग करना आसान होता है।
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पोस्ट करने का समय: अप्रैल-19-2023