അപൂർവ ഭൂമി വ്യവസായ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആമുഖം
·അപൂർവ ഭൂമി ഐഒരു ലോഹ മൂലകമല്ല, മറിച്ച് 15 അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ഒരു കൂട്ടായ പദമാണ്.യിട്രിയംഒപ്പംസ്കാൻഡിയം. അതുകൊണ്ട്, 17 അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾക്കും അവയുടെ വിവിധ സംയുക്തങ്ങൾക്കും വ്യത്യസ്ത ഉപയോഗങ്ങളുണ്ട്, 46% പരിശുദ്ധിയുള്ള ക്ലോറൈഡുകൾ മുതൽ ഒറ്റ അപൂർവ ഭൂമി ഓക്സൈഡുകൾ വരെ,അപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾ99.9999% ശുദ്ധതയോടെ. അനുബന്ധ സംയുക്തങ്ങളും മിശ്രിതങ്ങളും ചേർക്കുമ്പോൾ, എണ്ണമറ്റ അപൂർവ ഭൂമി ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉണ്ട്. അതിനാൽ,അപൂർവ ഭൂമിഈ 17 മൂലകങ്ങളുടെയും വ്യത്യാസങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി സാങ്കേതികവിദ്യയും വൈവിധ്യപൂർണ്ണമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളെ സീരിയം എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം എന്ന വസ്തുത കാരണംയിട്രിയംധാതു സ്വഭാവസവിശേഷതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഗ്രൂപ്പുകളിൽ, അപൂർവ ഭൂമി ധാതുക്കളുടെ ഖനനം, ഉരുക്കൽ, വേർതിരിക്കൽ പ്രക്രിയകളും താരതമ്യേന ഏകീകൃതമാണ്. പ്രാരംഭ അയിര് ഖനനം മുതൽ, അപൂർവ ഭൂമികളുടെ വേർതിരിക്കൽ രീതികൾ, ഉരുക്കൽ പ്രക്രിയകൾ, വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ രീതികൾ, ശുദ്ധീകരണ പ്രക്രിയകൾ എന്നിവ ഓരോന്നായി അവതരിപ്പിക്കും.
അപൂർവ ഭൂമി ധാതു സംസ്കരണം
· ധാതു സംസ്കരണം എന്നത് ഒരു മെക്കാനിക്കൽ സംസ്കരണ പ്രക്രിയയാണ്, ഇത് അയിരിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന വിവിധ ധാതുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു, വ്യത്യസ്ത ഗുണീകരണ രീതികൾ, പ്രക്രിയകൾ, ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് അയിരിലെ ഉപയോഗപ്രദമായ ധാതുക്കളെ സമ്പുഷ്ടമാക്കുകയും ദോഷകരമായ മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുകയും ഗാംഗു ധാതുക്കളിൽ നിന്ന് അവയെ വേർതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
·ഇതിൽഅപൂർവ ഭൂമിലോകമെമ്പാടും ഖനനം ചെയ്ത അയിരുകൾ, ഉള്ളടക്കംഅപൂർവ ഭൂമി ഓക്സൈഡുകൾകുറച്ച് ശതമാനം മാത്രമാണ്, ചിലത് അതിലും കുറവാണ്. ഉരുക്കലിന്റെ ഉൽപാദന ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനായി,അപൂർവ ഭൂമിഅപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകളുടെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും അപൂർവ എർത്ത് ലോഹശാസ്ത്രത്തിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയുന്ന അപൂർവ എർത്ത് സാന്ദ്രതകൾ ലഭിക്കുന്നതിനുമായി, ഉരുക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഗാംഗു ധാതുക്കളിൽ നിന്നും മറ്റ് ഉപയോഗപ്രദമായ ധാതുക്കളിൽ നിന്നും ധാതുക്കളെ ഗുണകരമായി വേർതിരിക്കുന്നു. അപൂർവ എർത്ത് അയിരുകളുടെ ഗുണീകരണം സാധാരണയായി ഫ്ലോട്ടേഷൻ രീതി സ്വീകരിക്കുന്നു, പലപ്പോഴും ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെയും കാന്തിക വേർതിരിവിന്റെയും ഒന്നിലധികം സംയോജനങ്ങളാൽ ഒരു ഗുണപരമായ പ്രക്രിയ പ്രവാഹം രൂപപ്പെടുന്നു.
ദിഅപൂർവ ഭൂമിഇന്നർ മംഗോളിയയിലെ ബൈയുനെബോ ഖനിയിലെ നിക്ഷേപം ഇരുമ്പ് ഡോളമൈറ്റിന്റെ ഒരു കാർബണേറ്റ് പാറ തരം നിക്ഷേപമാണ്, പ്രധാനമായും ഇരുമ്പയിരിലെ അപൂർവ ഭൗമ ധാതുക്കൾ ചേർന്നതാണ് (ഫ്ലൂറോകാർബൺ സീരിയം അയിര്, മോണാസൈറ്റ് എന്നിവയ്ക്ക് പുറമേ, നിരവധിനിയോബിയംഒപ്പംഅപൂർവ ഭൂമിധാതുക്കൾ).
വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്ന അയിരിൽ ഏകദേശം 30% ഇരുമ്പും ഏകദേശം 5% അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഖനിയിലെ വലിയ അയിര് പൊടിച്ചതിനുശേഷം, അത് തീവണ്ടിയിൽ ബൗട്ടോ അയൺ ആൻഡ് സ്റ്റീൽ ഗ്രൂപ്പ് കമ്പനിയുടെ ഗുണഭോക്തൃ പ്ലാന്റിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു. ഗുണഭോക്തൃ പ്ലാന്റിന്റെ ദൗത്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്ഫെ2ഒ333% മുതൽ 55% വരെ, ആദ്യം ഒരു കോണാകൃതിയിലുള്ള ബോൾ മില്ലിൽ പൊടിച്ച് ഗ്രേഡ് ചെയ്യുക, തുടർന്ന് 62-65% Fe2O3 എന്ന പ്രാഥമിക ഇരുമ്പ് സാന്ദ്രത തിരഞ്ഞെടുക്കുക (ഇരുമ്പ് ഓക്സൈഡ്) ഒരു സിലിണ്ടർ മാഗ്നറ്റിക് സെപ്പറേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 45% ൽ കൂടുതൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ദ്വിതീയ ഇരുമ്പ് സാന്ദ്രത ലഭിക്കുന്നതിന് ടെയിലിംഗുകൾ ഫ്ലോട്ടേഷനും മാഗ്നറ്റിക് വേർതിരിവും തുടരുന്നു.ഫെ2ഒ3(ഇരുമ്പ് ഓക്സൈഡ്). 10-15% ഗ്രേഡുള്ള ഫ്ലോട്ടേഷൻ നുരയാൽ അപൂർവ മണ്ണ് സമ്പുഷ്ടമാണ്. ഒരു ഷേക്കിംഗ് ടേബിൾ ഉപയോഗിച്ച് കോൺസൺട്രേറ്റ് തിരഞ്ഞെടുത്ത് 30% REO ഉള്ളടക്കമുള്ള ഒരു നാടൻ കോൺസൺട്രേറ്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാം. ഗുണഭോക്തൃ ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് വീണ്ടും സംസ്കരിച്ച ശേഷം, 60% ൽ കൂടുതൽ REO ഉള്ളടക്കമുള്ള ഒരു അപൂർവ മണ്ണ് കോൺസൺട്രേറ്റ് ലഭിക്കും.
അപൂർവ ഭൂമി സാന്ദ്രതയുടെ വിഘടിപ്പിക്കൽ രീതി
·അപൂർവ ഭൂമിസാന്ദ്രതകളിലെ മൂലകങ്ങൾ സാധാരണയായി ലയിക്കാത്ത കാർബണേറ്റുകൾ, ഫ്ലൂറൈഡുകൾ, ഫോസ്ഫേറ്റുകൾ, ഓക്സൈഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്കേറ്റുകൾ എന്നിവയുടെ രൂപത്തിലാണ് നിലനിൽക്കുന്നത്. അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളെ വിവിധ രാസമാറ്റങ്ങളിലൂടെ വെള്ളത്തിലോ അജൈവ ആസിഡുകളിലോ ലയിക്കുന്ന സംയുക്തങ്ങളാക്കി മാറ്റണം, തുടർന്ന് ലയനം, വേർതിരിക്കൽ, ശുദ്ധീകരണം, സാന്ദ്രത അല്ലെങ്കിൽ കാൽസിനേഷൻ പോലുള്ള പ്രക്രിയകൾക്ക് വിധേയമാക്കി വിവിധ മിശ്രിത സംയുക്തങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കണം.അപൂർവ ഭൂമിഅപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളായോ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായോ ഉപയോഗിക്കാവുന്ന മിശ്രിത അപൂർവ എർത്ത് ക്ലോറൈഡുകൾ പോലുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ. ഈ പ്രക്രിയയെ വിളിക്കുന്നുഅപൂർവ ഭൂമികോൺസെൻട്രേറ്റ് ഡീകോമ്പോസിഷൻ, പ്രീ-ട്രീറ്റ്മെന്റ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.
· വിഘടിപ്പിക്കുന്നതിന് നിരവധി രീതികളുണ്ട്അപൂർവ ഭൂമിസാന്ദ്രതകളെ സാധാരണയായി മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: ആസിഡ് രീതി, ക്ഷാര രീതി, ക്ലോറിനേഷൻ വിഘടനം. ആസിഡ് വിഘടനത്തെ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് വിഘടനം, സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് വിഘടനം, ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡ് വിഘടനം എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. ക്ഷാര വികാസത്തെ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് വിഘടനം, സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ഉരുക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ സോഡ വറുത്ത രീതികൾ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. സാന്ദ്രത തരം, ഗ്രേഡ് സവിശേഷതകൾ, ഉൽപ്പന്ന പദ്ധതി, അപൂർവമല്ലാത്ത ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ വീണ്ടെടുക്കലിനും സമഗ്രമായ ഉപയോഗത്തിനുമുള്ള സൗകര്യം, തൊഴിൽ ശുചിത്വത്തിനും പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണത്തിനുമുള്ള പ്രയോജനം, സാമ്പത്തിക യുക്തിബോധം എന്നിവയുടെ തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഉചിതമായ പ്രക്രിയ പ്രവാഹം സാധാരണയായി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത്.
·ഏകദേശം 200 അപൂർവവും ചിതറിക്കിടക്കുന്നതുമായ മൂലക ധാതുക്കൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അവയുടെ അപൂർവത കാരണം അവയെ വ്യാവസായിക ഖനനം ഉപയോഗിച്ച് സ്വതന്ത്ര നിക്ഷേപങ്ങളായി സമ്പുഷ്ടമാക്കിയിട്ടില്ല. ഇതുവരെ, അപൂർവ സ്വതന്ത്രജർമ്മനിയം, സെലിനിയം, കൂടാതെടെല്ലൂറിയംനിക്ഷേപങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്, പക്ഷേ നിക്ഷേപങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി വളരെ വലുതല്ല.
അപൂർവ മണ്ണിന്റെ ഉരുക്കൽ
·ഇതിന് രണ്ട് രീതികളുണ്ട്അപൂർവ ഭൂമിഉരുക്കൽ, ഹൈഡ്രോമെറ്റലർജി, പൈറോമെറ്റലർജി.
· അപൂർവ എർത്ത് ഹൈഡ്രോമെറ്റലർജിയുടെയും ലോഹ രാസ ലോഹശാസ്ത്രത്തിന്റെയും മുഴുവൻ പ്രക്രിയയും കൂടുതലും ലായനിയിലും ലായകത്തിലുമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന് അപൂർവ എർത്ത് സാന്ദ്രതയുടെ വിഘടനം, വേർതിരിക്കൽ, വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ.അപൂർവ ഭൂമി ഓക്സൈഡുകൾ, സംയുക്തങ്ങൾ, ഒറ്റ അപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾ എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു, അവ മഴ, ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ, ഓക്സിഡേഷൻ-റിഡക്ഷൻ, ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ, അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് തുടങ്ങിയ രാസ വേർതിരിക്കൽ പ്രക്രിയകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതി ഓർഗാനിക് ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കലാണ്, ഇത് ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള ഒറ്റ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെ വ്യാവസായിക വേർതിരിക്കലിനുള്ള ഒരു സാർവത്രിക പ്രക്രിയയാണ്. ഹൈഡ്രോമെറ്റലർജി പ്രക്രിയ സങ്കീർണ്ണവും ഉൽപ്പന്ന പരിശുദ്ധി ഉയർന്നതുമാണ്. പൂർത്തിയായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിൽ ഈ രീതിക്ക് വിപുലമായ പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്.
പൈറോമെറ്റലർജിക്കൽ പ്രക്രിയ ലളിതവും ഉയർന്ന ഉൽപ്പാദനക്ഷമതയുള്ളതുമാണ്.അപൂർവ ഭൂമിപൈറോമെറ്റലർജിയിൽ പ്രധാനമായും ഉത്പാദനം ഉൾപ്പെടുന്നുഅപൂർവ ഭൂമി ലോഹസങ്കരങ്ങൾസിലിക്കോതെർമിക് റിഡക്ഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ച്, ഉരുകിയ ഉപ്പ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ രീതി ഉപയോഗിച്ച് അപൂർവ എർത്ത് ലോഹങ്ങളുടെയോ ലോഹസങ്കരങ്ങളുടെയോ ഉത്പാദനം,അപൂർവ ഭൂമി ലോഹസങ്കരങ്ങൾലോഹ താപ റിഡക്ഷൻ രീതി മുതലായവ വഴി.
പൈറോമെറ്റലർജിയുടെ പൊതു സ്വഭാവം ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഉൽപാദനമാണ്.
അപൂർവ ഭൂമി ഉൽപാദന പ്രക്രിയ
·അപൂർവ ഭൂമികാർബണേറ്റ് കൂടാതെഅപൂർവ ഭൂമി ക്ലോറൈഡ്ലെ രണ്ട് പ്രധാന പ്രാഥമിക ഉൽപ്പന്നങ്ങളാണ്അപൂർവ ഭൂമിവ്യവസായം. സാധാരണയായി പറഞ്ഞാൽ, ഈ രണ്ട് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് നിലവിൽ രണ്ട് പ്രധാന പ്രക്രിയകളുണ്ട്. ഒരു പ്രക്രിയ സാന്ദ്രീകൃത സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് റോസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയയാണ്, മറ്റൊന്ന് കാസ്റ്റിക് സോഡ പ്രക്രിയ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ചുരുക്കത്തിൽ കാസ്റ്റിക് സോഡ പ്രക്രിയ.
·വിവിധ അപൂർവ ഭൂമി ധാതുക്കളിൽ കാണപ്പെടുന്നതിനു പുറമേ, ഒരു പ്രധാന ഭാഗംഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾപ്രകൃതിയിൽ അപറ്റൈറ്റ്, ഫോസ്ഫേറ്റ് പാറ ധാതുക്കളുമായി സഹവർത്തിക്കുന്നു. ലോക ഫോസ്ഫേറ്റ് അയിരിന്റെ ആകെ കരുതൽ ശേഖരം ഏകദേശം 100 ബില്യൺ ടൺ ആണ്, ശരാശരിഅപൂർവ ഭൂമി0.5 ‰ ന്റെ ഉള്ളടക്കം. ആകെ തുക കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നത്അപൂർവ ഭൂമിലോകത്തിലെ ഫോസ്ഫേറ്റ് അയിരുമായി ബന്ധപ്പെട്ടത് 50 ദശലക്ഷം ടൺ ആണ്. താഴ്ന്ന സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്കുള്ള പ്രതികരണമായിഅപൂർവ ഭൂമിഖനികളിലെ ഉള്ളടക്കവും പ്രത്യേക സംഭവ നിലയും കണക്കിലെടുത്ത്, ആഭ്യന്തരമായും അന്തർദേശീയമായും വിവിധ വീണ്ടെടുക്കൽ പ്രക്രിയകൾ പഠിച്ചിട്ടുണ്ട്, അവയെ വെറ്റ്, തെർമൽ രീതികളായി വിഭജിക്കാം. വെറ്റ് രീതികളിൽ, വ്യത്യസ്ത വിഘടിപ്പിക്കൽ ആസിഡുകൾ അനുസരിച്ച് നൈട്രിക് ആസിഡ് രീതി, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് രീതി, സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് രീതി എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. ഫോസ്ഫറസ് രാസ പ്രക്രിയകളിൽ നിന്ന് അപൂർവ എർത്ത് വീണ്ടെടുക്കാൻ വിവിധ മാർഗങ്ങളുണ്ട്, ഇവയെല്ലാം ഫോസ്ഫേറ്റ് അയിരിന്റെ സംസ്കരണ രീതികളുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. താപ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ,അപൂർവ ഭൂമിവീണ്ടെടുക്കൽ നിരക്ക് 60% വരെ എത്താം.
ഫോസ്ഫേറ്റ് പാറ വിഭവങ്ങളുടെ തുടർച്ചയായ ഉപയോഗവും താഴ്ന്ന നിലവാരമുള്ള ഫോസ്ഫേറ്റ് പാറകളുടെ വികസനത്തിലേക്കുള്ള മാറ്റവും മൂലം, സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് വെറ്റ് പ്രോസസ് ഫോസ്ഫറിക് ആസിഡ് പ്രോസസ് ഫോസ്ഫേറ്റ് കെമിക്കൽ വ്യവസായത്തിലെ മുഖ്യധാരാ രീതിയായി മാറിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾസൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് വെറ്റ് പ്രോസസിൽ ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡ് ഒരു ഗവേഷണ കേന്ദ്രമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡ് വെറ്റ് പ്രോസസ് ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡിന്റെ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയിൽ, ഫോസ്ഫോറിക് ആസിഡിൽ അപൂർവ എർത്ത് സമ്പുഷ്ടമാക്കുന്നത് നിയന്ത്രിക്കുകയും തുടർന്ന് ജൈവ ലായക എക്സ്ട്രാക്ഷൻ ഉപയോഗിച്ച് അപൂർവ എർത്ത് വേർതിരിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയ്ക്ക് ആദ്യകാല വികസിപ്പിച്ച രീതികളേക്കാൾ കൂടുതൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.
അപൂർവ ഭൂമി വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയ
സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡിലെ ലയിക്കുന്ന സ്വഭാവം
സീറിയംഗ്രൂപ്പ് (സൾഫേറ്റ് സങ്കീർണ്ണ ലവണങ്ങളിൽ ലയിക്കാത്തത്) –ലാന്തനം, സീരിയം, പ്രസിയോഡൈമിയം, നിയോഡൈമിയം, പ്രോമിത്തിയം;
ടെർബിയംഗ്രൂപ്പ് (സൾഫേറ്റ് കോംപ്ലക്സ് ലവണങ്ങളിൽ ചെറുതായി ലയിക്കുന്നവ) -സമരിയം, യൂറോപ്പിയം, ഗാഡോലിനിയം, ടെർബിയം, ഡിസ്പ്രോസിയം, കൂടാതെഹോൾമിയം;
യിട്രിയംഗ്രൂപ്പ് (സൾഫേറ്റ് സങ്കീർണ്ണ ലവണങ്ങളിൽ ലയിക്കുന്നവ) –യിട്രിയം, എർബിയം, തൂലിയം, യിറ്റെർബിയം,ലുറ്റീഷ്യം, കൂടാതെസ്കാൻഡിയം.
എക്സ്ട്രാക്ഷൻ വേർതിരിക്കൽ
വെളിച്ചംഅപൂർവ ഭൂമി(P204 ദുർബലമായ അസിഡിറ്റി വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ) –ലാന്തനം,സീരിയം, പ്രസിയോഡൈമിയം,നിയോഡൈമിയം, പ്രോമിത്തിയം;
മധ്യ അപൂർവ ഭൂമി (P204 കുറഞ്ഞ അസിഡിറ്റി വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ)-സമരിയം,യൂറോപ്പിയം,ഗാഡോലിനിയം,ടെർബിയം,ഡിസ്പ്രോസിയം;
കനത്തഅപൂർവ ഭൂമിഘടകങ്ങൾ(P204-ൽ അസിഡിറ്റി എക്സ്ട്രാക്ഷൻ) -ഹോൾമിയം,
യിട്രിയം,എർബിയം, തൂലിയം,യിറ്റെർബിയം,ലുറ്റീഷ്യം, കൂടാതെസ്കാൻഡിയം.
വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയയുടെ ആമുഖം
വേർതിരിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ,17 മൂലകങ്ങളുടെ ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ വളരെ സാമ്യമുള്ളതിനാലും, അനുബന്ധ മാലിന്യങ്ങളുടെ സമൃദ്ധിയാലുംഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ, വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയ താരതമ്യേന സങ്കീർണ്ണവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമാണ്.
മൂന്ന് തരത്തിലുള്ള വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയകളുണ്ട്: ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള രീതി, അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച്, ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ.
ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള രീതി
ലായകങ്ങളിലെ സംയുക്തങ്ങളുടെ ലയിക്കുന്നതിലെ വ്യത്യാസം ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിക്കലും ശുദ്ധീകരണവും നടത്തുന്ന രീതിയെ ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള രീതി എന്ന് വിളിക്കുന്നു.യിട്രിയം(Y) മുതൽലുറ്റീഷ്യം(Lu), സ്വാഭാവികമായി ഉണ്ടാകുന്ന എല്ലാത്തിനും ഇടയിലുള്ള ഒറ്റ വേർതിരിവ്അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾക്യൂറി ദമ്പതികൾ കണ്ടെത്തിയ റേഡിയം ഉൾപ്പെടെ,
ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ് അവയെല്ലാം വേർതിരിക്കുന്നത്. ഈ രീതിയുടെ പ്രവർത്തന നടപടിക്രമം താരതമ്യേന സങ്കീർണ്ണമാണ്, കൂടാതെ എല്ലാ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളുടെയും ഒറ്റ വേർതിരിവ് 100 വർഷത്തിലധികം എടുത്തു, ഒരു വേർതിരിവും ആവർത്തിച്ചുള്ള പ്രവർത്തനവും 20000 തവണയിലെത്തി. രാസ തൊഴിലാളികൾക്ക്, അവരുടെ ജോലി
ശക്തി താരതമ്യേന ഉയർന്നതും പ്രക്രിയ താരതമ്യേന സങ്കീർണ്ണവുമാണ്. അതിനാൽ, ഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച് വലിയ അളവിൽ ഒരു അപൂർവ ഭൂമി പോലും ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല.
അയോൺ കൈമാറ്റം
ഒരൊറ്റ അപൂർവ്വ മൂലകം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണ പ്രവർത്തനങ്ങൾ തടസ്സപ്പെട്ടു.അപൂർവ ഭൂമി മൂലകംഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള രീതികളിലൂടെ വലിയ അളവിൽ. വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനായിഅപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾന്യൂക്ലിയർ ഫിഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതും യുറേനിയം, തോറിയം എന്നിവയിൽ നിന്ന് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതും സംബന്ധിച്ച്, അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് ക്രോമാറ്റോഗ്രാഫി (അയൺ എക്സ്ചേഞ്ച് ക്രോമാറ്റോഗ്രാഫി) വിജയകരമായി പഠിച്ചു, പിന്നീട് ഇത് വേർതിരിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിച്ചു.അപൂർവ ഭൂമി മൂലകംs. അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് രീതിയുടെ ഗുണം, ഒരു പ്രവർത്തനത്തിൽ ഒന്നിലധികം മൂലകങ്ങളെ വേർതിരിക്കാൻ കഴിയും എന്നതാണ്. കൂടാതെ ഇതിന് ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നേടാനും കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഇത് തുടർച്ചയായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല എന്നതാണ് പോരായ്മ, ഒരു നീണ്ട പ്രവർത്തന ചക്രവും റെസിൻ പുനരുജ്ജീവനത്തിനും കൈമാറ്റത്തിനുമുള്ള ഉയർന്ന ചെലവും ഇതിനുണ്ട്. അതിനാൽ, വലിയ അളവിലുള്ള അപൂർവ എർത്ത് വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന രീതി മുഖ്യധാരാ വേർതിരിക്കൽ രീതിയിൽ നിന്ന് പിന്മാറുകയും ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്തു. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന പരിശുദ്ധിയുള്ള ഒറ്റ അപൂർവ എർത്ത് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നേടുന്നതിൽ അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് ക്രോമാറ്റോഗ്രാഫിയുടെ മികച്ച സവിശേഷതകൾ കാരണം, നിലവിൽ, അൾട്രാ-ഹൈ പ്യൂരിറ്റി സിംഗിൾ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും ചില ഭാരമേറിയ അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്നതിനും, ഒരു അപൂർവ എർത്ത് ഉൽപ്പന്നം വേർതിരിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്നതിന് അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് ക്രോമാറ്റോഗ്രാഫി ഉപയോഗിക്കേണ്ടതും ആവശ്യമാണ്.
ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ
ഒരു കലർപ്പില്ലാത്ത ജലീയ ലായനിയിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത പദാർത്ഥത്തെ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനും വേർതിരിക്കുന്നതിനും ജൈവ ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതിയെ ജൈവ ലായക ദ്രാവക-ദ്രാവക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ചുരുക്കത്തിൽ ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരു ദ്രാവക ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് പദാർത്ഥങ്ങളെ മാറ്റുന്ന ഒരു മാസ് ട്രാൻസ്ഫർ പ്രക്രിയയാണിത്. പെട്രോകെമിക്കൽ, ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രി, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ കെമിസ്ട്രി, അനലിറ്റിക്കൽ കെമിസ്ട്രി എന്നിവയിൽ ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ രീതി നേരത്തെ പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, കഴിഞ്ഞ നാൽപ്പത് വർഷത്തിനിടയിൽ, ആറ്റോമിക് എനർജി സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയുടെ വികസനം, അതുപോലെ തന്നെ അൾട്രാപ്യുവർ പദാർത്ഥങ്ങളുടെയും അപൂർവ മൂലകങ്ങളുടെയും ഉത്പാദനത്തിന്റെ ആവശ്യകത എന്നിവ കാരണം, ആണവ ഇന്ധന വ്യവസായം, അപൂർവ ലോഹശാസ്ത്രം തുടങ്ങിയ വ്യവസായങ്ങളിൽ ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ വലിയ പുരോഗതി കൈവരിച്ചു. എക്സ്ട്രാക്ഷൻ സിദ്ധാന്തം, പുതിയ എക്സ്ട്രാക്റ്റന്റുകളുടെ സമന്വയം, പ്രയോഗം, അപൂർവ ഭൂമി മൂലക വേർതിരിക്കലിനുള്ള എക്സ്ട്രാക്ഷൻ പ്രക്രിയ എന്നിവയിൽ ചൈന ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള ഗവേഷണം നേടിയിട്ടുണ്ട്. ഗ്രേഡഡ് പ്രിസിപ്പേഷൻ, ഗ്രേഡഡ് ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ, അയോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് തുടങ്ങിയ വേർതിരിക്കൽ രീതികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ലായക വേർതിരിച്ചെടുക്കലിന് നല്ല വേർതിരിക്കൽ പ്രഭാവം, വലിയ ഉൽപാദന ശേഷി, വേഗത്തിലുള്ളതും തുടർച്ചയായതുമായ ഉൽപാദനത്തിനുള്ള സൗകര്യം, യാന്ത്രിക നിയന്ത്രണം നേടാൻ എളുപ്പം എന്നിങ്ങനെ നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്. അതിനാൽ, ക്രമേണ വലിയ അളവിൽ വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന രീതിയായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു.അപൂർവ ഭൂമിs.
അപൂർവ ഭൂമി ശുദ്ധീകരണം
ഉത്പാദന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾ
അപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾസാധാരണയായി മിശ്രിത അപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾ, ഒറ്റ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.അപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾമിശ്രിതത്തിന്റെ ഘടനഅപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾഅയിരിലെ യഥാർത്ഥ അപൂർവ ഭൂമി ഘടനയ്ക്ക് സമാനമാണ്, കൂടാതെ ഒരു ലോഹം എന്നത് ഓരോ അപൂർവ ഭൂമിയിൽ നിന്നും വേർതിരിച്ച് ശുദ്ധീകരിച്ച ഒരു ലോഹമാണ്. ഇത് കുറയ്ക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.അപൂർവ ഭൂമി ഓക്സൈഡ്s (ഓക്സൈഡുകൾ ഒഴികെ)സമരിയം,യൂറോപ്പിയം,, തൂലിയം,യിറ്റെർബിയം) ഉയർന്ന രൂപീകരണ താപവും ഉയർന്ന സ്ഥിരതയും കാരണം, പൊതുവായ മെറ്റലർജിക്കൽ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരൊറ്റ ലോഹമാക്കി മാറ്റുന്നു. അതിനാൽ, ഉൽ‌പാദനത്തിനായി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കൾഅപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾഇന്ന് അവയുടെ ക്ലോറൈഡുകളും ഫ്ലൂറൈഡുകളുമാണ്.
ഉരുകിയ ഉപ്പ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം
മിശ്രിത ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉത്പാദനംഅപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾവ്യവസായത്തിൽ സാധാരണയായി ഉരുകിയ ഉപ്പ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിന് രണ്ട് രീതികളുണ്ട്: ക്ലോറൈഡ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം, ഓക്സൈഡ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം. ഒരു സോളിഡ് ലായനി തയ്യാറാക്കുന്ന രീതിഅപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾഘടകത്തെ ആശ്രയിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.സമരിയം,യൂറോപ്പിയം,തൂലിയം,യിറ്റെർബിയംഉയർന്ന നീരാവി മർദ്ദം കാരണം വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ തയ്യാറെടുപ്പിന് അനുയോജ്യമല്ല, പകരം റിഡക്ഷൻ ഡിസ്റ്റിലേഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ് തയ്യാറാക്കുന്നത്. മറ്റ് മൂലകങ്ങൾ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം അല്ലെങ്കിൽ ലോഹ താപ റിഡക്ഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കാം.
ലോഹങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ രീതി ക്ലോറൈഡ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് മിശ്രിത അപൂർവ എർത്ത് ലോഹങ്ങൾക്ക്. ഈ പ്രക്രിയ ലളിതവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതും കുറഞ്ഞ നിക്ഷേപം ആവശ്യമുള്ളതുമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഏറ്റവും വലിയ പോരായ്മ ക്ലോറിൻ വാതകത്തിന്റെ പ്രകാശനമാണ്, ഇത് പരിസ്ഥിതിയെ മലിനമാക്കുന്നു. ഓക്സൈഡ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ദോഷകരമായ വാതകങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്നില്ല, പക്ഷേ ചെലവ് അൽപ്പം കൂടുതലാണ്. സാധാരണയായി, ഉയർന്ന വിലയുള്ള ഒറ്റഅപൂർവ ഭൂമി നിക്ഷേപങ്ങൾഅതുപോലെനിയോഡൈമിയംഒപ്പംപ്രസിയോഡൈമിയംഓക്സൈഡ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇവ നിർമ്മിക്കുന്നത്.
വാക്വം റിഡക്ഷൻ ഇലക്ട്രോളിസിസ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് പൊതുവായ വ്യാവസായിക ഗ്രേഡ് മാത്രമേ തയ്യാറാക്കാൻ കഴിയൂ.അപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾതയ്യാറാക്കാൻഅപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങൾകുറഞ്ഞ മാലിന്യങ്ങളും ഉയർന്ന ശുദ്ധതയും ഉള്ളതിനാൽ, വാക്വം തെർമൽ റിഡക്ഷൻ രീതിയാണ് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ രീതിയിൽ എല്ലാ ഒറ്റ അപൂർവ എർത്ത് ലോഹങ്ങളും ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, പക്ഷേസമരിയം,യൂറോപ്പിയം,തൂലിയം,യിറ്റെർബിയംഈ രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയില്ല. ന്റെ റെഡോക്സ് പൊട്ടൻഷ്യൽസമരിയം,യൂറോപ്പിയം,തൂലിയം,യിറ്റെർബിയംകൂടാതെ കാൽസ്യം ഭാഗികമായി മാത്രമേ കുറയ്ക്കുന്നുള്ളൂഅപൂർവ ഭൂമിഫ്ലൂറൈഡ്. സാധാരണയായി, ഈ ലോഹങ്ങളുടെ നിർമ്മാണം ഈ ലോഹങ്ങളുടെ ഉയർന്ന ബാഷ്പമർദ്ദത്തിന്റെയും കുറഞ്ഞ ബാഷ്പമർദ്ദത്തിന്റെയും തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.ലാന്തനം ലോഹംഈ നാലിന്റെയും ഓക്സൈഡുകൾഅപൂർവ ഭൂമി നിക്ഷേപങ്ങൾകഷണങ്ങളുമായി കലർത്തിയിരിക്കുന്നുലാന്തനം ലോഹംs ഉം ബ്ലോക്കുകളായി ചുരുക്കി, ഒരു വാക്വം ചൂളയിൽ കുറയ്ക്കുന്നു.ലാന്തനംകൂടുതൽ സജീവമാണ്, അതേസമയംസമരിയം,യൂറോപ്പിയം,തൂലിയം,യിറ്റെർബിയംസ്വർണ്ണമായി ചുരുക്കിയിരിക്കുന്നുലാന്തനംകൂടാതെ ഘനീഭവിക്കുമ്പോൾ ശേഖരിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് സ്ലാഗിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്താൻ എളുപ്പമാക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: നവംബർ-07-2023