રેર અર્થ ઇન્ડસ્ટ્રી ટેકનોલોજીનો પરિચય
·રેર અર્થ iએ કોઈ ધાતુ તત્વ નથી, પરંતુ 15 દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો માટેનો એક સામૂહિક શબ્દ છે અનેયટ્રીયમઅનેસ્કેન્ડિયમ. તેથી, ૧૭ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો અને તેમના વિવિધ સંયોજનોના વિવિધ ઉપયોગો છે, જેમાં ૪૬% શુદ્ધતાવાળા ક્લોરાઇડથી લઈને સિંગલ દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડ અનેદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ૯૯.૯૯૯૯% ની શુદ્ધતા સાથે. સંબંધિત સંયોજનો અને મિશ્રણોના ઉમેરા સાથે, અસંખ્ય દુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પાદનો છે. તેથી,દુર્લભ પૃથ્વીઆ 17 તત્વોના તફાવતોના આધારે ટેકનોલોજી પણ વૈવિધ્યસભર છે. જો કે, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને સેરિયમ અનેયટ્રીયમખનિજ લાક્ષણિકતાઓના આધારે જૂથો, દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજોના ખાણકામ, ગંધ અને વિભાજન પ્રક્રિયાઓ પણ પ્રમાણમાં એકીકૃત છે. પ્રારંભિક ઓર ખાણકામથી શરૂ કરીને, દુર્લભ પૃથ્વીના વિભાજન પદ્ધતિઓ, ગંધ પ્રક્રિયાઓ, નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓ અને શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓ એક પછી એક રજૂ કરવામાં આવશે.
દુર્લભ પૃથ્વીની ખનિજ પ્રક્રિયા
·ખનિજ પ્રક્રિયા એ એક યાંત્રિક પ્રક્રિયા પ્રક્રિયા છે જે ઓર બનાવતા વિવિધ ખનિજો વચ્ચેના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં તફાવતનો ઉપયોગ કરે છે, ઓરમાં ઉપયોગી ખનિજોને સમૃદ્ધ બનાવવા, હાનિકારક અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા અને તેમને ગેંગ્યુ ખનિજોથી અલગ કરવા માટે વિવિધ લાભકારી પદ્ધતિઓ, પ્રક્રિયાઓ અને સાધનોનો ઉપયોગ કરે છે.
· માંદુર્લભ પૃથ્વીવિશ્વભરમાં ખોદવામાં આવતા અયસ્ક, ની સામગ્રીદુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડમાત્ર થોડા ટકા છે, અને કેટલાક તો ઓછા પણ છે. સ્મેલ્ટિંગની ઉત્પાદન જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે,દુર્લભ પૃથ્વીદુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડની સામગ્રી વધારવા અને દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુશાસ્ત્રની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે તેવા દુર્લભ પૃથ્વીના સાંદ્રતા મેળવવા માટે, ખનિજોને ગેંગ્યુ ખનિજો અને અન્ય ઉપયોગી ખનિજોથી અલગ કરવામાં આવે છે. દુર્લભ પૃથ્વી અયસ્કનું લાભ સામાન્ય રીતે ફ્લોટેશન પદ્ધતિ અપનાવે છે, જે ઘણીવાર ગુરુત્વાકર્ષણ અને ચુંબકીય વિભાજનના બહુવિધ સંયોજનો દ્વારા પૂરક બને છે જેથી લાભ પ્રક્રિયા પ્રવાહ રચાય.
આદુર્લભ પૃથ્વીઆંતરિક મંગોલિયામાં બાયયુનેબો ખાણમાં રહેલો ભંડાર એ આયર્ન ડોલોમાઇટનો કાર્બોનેટ ખડક પ્રકારનો ભંડાર છે, જે મુખ્યત્વે આયર્ન ઓરમાં રહેલા દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજોથી બનેલો છે (ફ્લોરોકાર્બન સેરિયમ ઓર અને મોનાઝાઇટ ઉપરાંત, ઘણા બધા પણ છે).નિઓબિયમઅનેદુર્લભ પૃથ્વીખનિજો).
કાઢવામાં આવેલા ઓરમાં લગભગ 30% આયર્ન અને લગભગ 5% દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડ હોય છે. ખાણમાં મોટા ઓરને કચડી નાખ્યા પછી, તેને ટ્રેન દ્વારા બાઓટોઉ આયર્ન એન્ડ સ્ટીલ ગ્રુપ કંપનીના લાભ પ્લાન્ટમાં લઈ જવામાં આવે છે. લાભ પ્લાન્ટનું કાર્ય વધારવાનું છેફે2ઓ3૩૩% થી ૫૫% થી વધુ, પહેલા શંકુ આકારની બોલ મિલ પર ગ્રાઇન્ડીંગ અને ગ્રેડિંગ, અને પછી ૬૨-૬૫% Fe2O3 નું પ્રાથમિક આયર્ન કોન્સન્ટ્રેટ પસંદ કરવું (આયર્ન ઓક્સાઇડ) નળાકાર ચુંબકીય વિભાજકનો ઉપયોગ કરીને. ૪૫% થી વધુ ધરાવતું ગૌણ આયર્ન સાંદ્રતા મેળવવા માટે પૂંછડીઓ ફ્લોટેશન અને ચુંબકીય વિભાજનમાંથી પસાર થતી રહે છે.ફે2ઓ3(આયર્ન ઓક્સાઇડ). રેર અર્થને ફ્લોટેશન ફોમમાં સમૃદ્ધ બનાવવામાં આવે છે, જેનો ગ્રેડ 10-15% છે. 30% ની REO સામગ્રી સાથે બરછટ સાંદ્રતા ઉત્પન્ન કરવા માટે શેકિંગ ટેબલનો ઉપયોગ કરીને સાંદ્રતા પસંદ કરી શકાય છે. લાભકારી સાધનો દ્વારા પુનઃપ્રક્રિયા કર્યા પછી, 60% થી વધુ REO સામગ્રી સાથે દુર્લભ પૃથ્વી સાંદ્રતા મેળવી શકાય છે.
દુર્લભ પૃથ્વી સાંદ્રતાના વિઘટન પદ્ધતિ
·દુર્લભ પૃથ્વીસાંદ્ર તત્વો સામાન્ય રીતે અદ્રાવ્ય કાર્બોનેટ, ફ્લોરાઇડ, ફોસ્ફેટ, ઓક્સાઇડ અથવા સિલિકેટના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને વિવિધ રાસાયણિક ફેરફારો દ્વારા પાણીમાં દ્રાવ્ય સંયોજનો અથવા અકાર્બનિક એસિડમાં રૂપાંતરિત કરવા જોઈએ, અને પછી વિવિધ મિશ્રિત પદાર્થો ઉત્પન્ન કરવા માટે વિસર્જન, વિભાજન, શુદ્ધિકરણ, સાંદ્રતા અથવા કેલ્સિનેશન જેવી પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થવું જોઈએ.દુર્લભ પૃથ્વીમિશ્ર દુર્લભ પૃથ્વી ક્લોરાઇડ જેવા સંયોજનો, જેનો ઉપયોગ એકલ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને અલગ કરવા માટે ઉત્પાદનો અથવા કાચા માલ તરીકે થઈ શકે છે. આ પ્રક્રિયાનેદુર્લભ પૃથ્વીસાંદ્ર વિઘટન, જેને પૂર્વ-સારવાર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
· વિઘટન માટે ઘણી પદ્ધતિઓ છેદુર્લભ પૃથ્વીસાંદ્રતા, જેને સામાન્ય રીતે ત્રણ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: એસિડ પદ્ધતિ, આલ્કલી પદ્ધતિ અને ક્લોરિનેશન વિઘટન. એસિડ વિઘટનને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ વિઘટન, સલ્ફ્યુરિક એસિડ વિઘટન અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ વિઘટનમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. આલ્કલી વિઘટનને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ વિઘટન, સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ ગલન અથવા સોડા રોસ્ટિંગ પદ્ધતિઓમાં વધુ વિભાજિત કરી શકાય છે. યોગ્ય પ્રક્રિયા પ્રવાહ સામાન્ય રીતે સાંદ્રતા પ્રકાર, ગ્રેડ લાક્ષણિકતાઓ, ઉત્પાદન યોજના, બિન-દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના પુનઃપ્રાપ્તિ અને વ્યાપક ઉપયોગ માટે સુવિધા, શ્રમ સ્વચ્છતા અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણ માટે લાભ અને આર્થિક તર્કસંગતતાના સિદ્ધાંતોના આધારે પસંદ કરવામાં આવે છે.
·જોકે લગભગ 200 દુર્લભ અને વિખરાયેલા તત્વ ખનિજો મળી આવ્યા છે, તેમ છતાં તેમની દુર્લભતાને કારણે તેમને ઔદ્યોગિક ખાણકામ દ્વારા સ્વતંત્ર ભંડારમાં સમૃદ્ધ બનાવવામાં આવ્યા નથી. અત્યાર સુધી, ફક્ત દુર્લભ સ્વતંત્રજર્મેનિયમ, સેલેનિયમ, અનેટેલુરિયમથાપણો મળી આવી છે, પરંતુ થાપણોનું પ્રમાણ બહુ મોટું નથી.
દુર્લભ પૃથ્વીનું ગલન
· બે પદ્ધતિઓ છેદુર્લભ પૃથ્વીસ્મેલ્ટિંગ, હાઇડ્રોમેટલર્જી અને પાયરોમેટલર્જી.
· દુર્લભ પૃથ્વી હાઇડ્રોમેટલર્જી અને ધાતુ રાસાયણિક ધાતુશાસ્ત્રની સમગ્ર પ્રક્રિયા મોટે ભાગે દ્રાવણ અને દ્રાવકમાં હોય છે, જેમ કે દુર્લભ પૃથ્વી સાંદ્રતાનું વિઘટન, અલગ કરવું અને નિષ્કર્ષણદુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડ, સંયોજનો અને સિંગલ રેર અર્થ ધાતુઓ, જે વરસાદ, સ્ફટિકીકરણ, ઓક્સિડેશન-ઘટાડો, દ્રાવક નિષ્કર્ષણ અને આયન વિનિમય જેવી રાસાયણિક વિભાજન પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરે છે. સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ કાર્બનિક દ્રાવક નિષ્કર્ષણ છે, જે ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા સિંગલ રેર અર્થ તત્વોના ઔદ્યોગિક વિભાજન માટે એક સાર્વત્રિક પ્રક્રિયા છે. હાઇડ્રોમેટલર્જી પ્રક્રિયા જટિલ છે અને ઉત્પાદન શુદ્ધતા ઉચ્ચ છે. આ પદ્ધતિમાં ફિનિશ્ડ ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં વિશાળ શ્રેણીના ઉપયોગો છે.
પાયરોમેટલર્જિકલ પ્રક્રિયા સરળ છે અને ઉચ્ચ ઉત્પાદકતા ધરાવે છે.દુર્લભ પૃથ્વીપાયરોમેટલર્જીમાં મુખ્યત્વે ઉત્પાદનનો સમાવેશ થાય છેદુર્લભ પૃથ્વી મિશ્રધાતુઓસિલિકોથર્મિક રિડક્શન પદ્ધતિ દ્વારા, પીગળેલા મીઠાના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પદ્ધતિ દ્વારા દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ અથવા મિશ્રધાતુઓનું ઉત્પાદન, અનેદુર્લભ પૃથ્વી મિશ્રધાતુઓધાતુ થર્મલ રિડક્શન પદ્ધતિ વગેરે દ્વારા.
પાયરોમેટલર્જીની સામાન્ય લાક્ષણિકતા ઉચ્ચ તાપમાનની સ્થિતિમાં ઉત્પાદન છે.
દુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
·દુર્લભ પૃથ્વીકાર્બોનેટ અનેદુર્લભ પૃથ્વી ક્લોરાઇડમાં બે મુખ્ય પ્રાથમિક ઉત્પાદનો છેદુર્લભ પૃથ્વીઉદ્યોગ. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, હાલમાં આ બે ઉત્પાદનોના ઉત્પાદન માટે બે મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ છે. એક પ્રક્રિયા સંકેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ રોસ્ટિંગ પ્રક્રિયા છે, અને બીજી પ્રક્રિયાને કોસ્ટિક સોડા પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે, જેને સંક્ષિપ્તમાં કોસ્ટિક સોડા પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
· વિવિધ દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજોમાં હાજર હોવા ઉપરાંત, તેનો નોંધપાત્ર ભાગદુર્લભ પૃથ્વી તત્વોકુદરતમાં એપેટાઇટ અને ફોસ્ફેટ ખડક ખનિજો સાથે સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે. વિશ્વ ફોસ્ફેટ ઓરનો કુલ ભંડાર આશરે 100 અબજ ટન છે, સરેરાશદુર્લભ પૃથ્વી0.5 ‰ ની સામગ્રી. એવો અંદાજ છે કે કુલ રકમદુર્લભ પૃથ્વીવિશ્વમાં ફોસ્ફેટ ઓર સાથે સંકળાયેલ 50 મિલિયન ટન છે. નીચા ગુણધર્મોના પ્રતિભાવમાંદુર્લભ પૃથ્વીખાણોમાં સામગ્રી અને ખાસ ઘટનાની સ્થિતિ, વિવિધ પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રક્રિયાઓનો સ્થાનિક અને આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, જેને ભીની અને થર્મલ પદ્ધતિઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. ભીની પદ્ધતિઓમાં, તેમને વિવિધ વિઘટન એસિડ અનુસાર નાઈટ્રિક એસિડ પદ્ધતિ, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ પદ્ધતિ અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ પદ્ધતિમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. ફોસ્ફરસ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાંથી દુર્લભ પૃથ્વી પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની વિવિધ રીતો છે, જે બધી ફોસ્ફેટ ઓરની પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. થર્મલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન,દુર્લભ પૃથ્વીપુનઃપ્રાપ્તિ દર 60% સુધી પહોંચી શકે છે.
ફોસ્ફેટ ખડક સંસાધનોના સતત ઉપયોગ અને ઓછી ગુણવત્તાવાળા ફોસ્ફેટ ખડકના વિકાસ તરફના પરિવર્તન સાથે, સલ્ફ્યુરિક એસિડ ભીની પ્રક્રિયા ફોસ્ફોરિક એસિડ પ્રક્રિયા ફોસ્ફેટ રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં મુખ્ય પ્રવાહની પદ્ધતિ બની ગઈ છે, અનેદુર્લભ પૃથ્વી તત્વોસલ્ફ્યુરિક એસિડ ભીની પ્રક્રિયામાં ફોસ્ફોરિક એસિડ એક સંશોધન કેન્દ્ર બની ગયું છે. સલ્ફ્યુરિક એસિડ ભીની પ્રક્રિયા ફોસ્ફોરિક એસિડની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, ફોસ્ફોરિક એસિડમાં દુર્લભ પૃથ્વીના સંવર્ધનને નિયંત્રિત કરવાની અને પછી દુર્લભ પૃથ્વી કાઢવા માટે કાર્બનિક દ્રાવક નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ કરવાની પ્રક્રિયા પ્રારંભિક વિકસિત પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ ફાયદા ધરાવે છે.
દુર્લભ પૃથ્વી નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા
સલ્ફ્યુરિક એસિડ દ્રાવ્યતા
સેરિયમજૂથ (સલ્ફેટ જટિલ ક્ષારમાં અદ્રાવ્ય) –લેન્થેનમ, સેરિયમ, પ્રાસોડીમિયમ, નિયોડીમિયમ, અને પ્રોમિથિયમ;
ટર્બિયમજૂથ (સલ્ફેટ જટિલ ક્ષારમાં સહેજ દ્રાવ્ય) -સમેરિયમ, યુરોપિયમ, ગેડોલિનિયમ, ટર્બિયમ, ડિસપ્રોસિયમ, અનેહોલ્મિયમ;
યટ્રીયમજૂથ (સલ્ફેટ જટિલ ક્ષારમાં દ્રાવ્ય) –યટ્રીયમ, એર્બિયમ, થુલિયમ, યટરબિયમ,લ્યુટેટીયમ, અનેસ્કેન્ડિયમ.
નિષ્કર્ષણ વિભાજન
પ્રકાશદુર્લભ પૃથ્વી(P204 નબળી એસિડિટી નિષ્કર્ષણ) –લેન્થેનમ,સેરિયમ, પ્રાસોડીમિયમ,નિયોડીમિયમ, અને પ્રોમિથિયમ;
મધ્યમ દુર્લભ પૃથ્વી (P204 ઓછી એસિડિટી નિષ્કર્ષણ)-સમેરિયમ,યુરોપિયમ,ગેડોલિનિયમ,ટર્બિયમ,ડિસપ્રોસિયમ;
ભારેદુર્લભ પૃથ્વીતત્વો(P204 માં એસિડિટી નિષ્કર્ષણ) -હોલ્મિયમ,
નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાનો પરિચય
અલગ થવાની પ્રક્રિયામાંદુર્લભ પૃથ્વી તત્વો,૧૭ તત્વોના અત્યંત સમાન ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો તેમજ તેમાં રહેલી અશુદ્ધિઓની વિપુલતાને કારણેદુર્લભ પૃથ્વી તત્વો, નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં જટિલ અને સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
ત્રણ પ્રકારની નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓ છે: પગલું-દર-પગલાની પદ્ધતિ, આયન વિનિમય અને દ્રાવક નિષ્કર્ષણ.
પગલું દ્વારા પગલું પદ્ધતિ
દ્રાવકોમાં સંયોજનોની દ્રાવ્યતામાં તફાવતનો ઉપયોગ કરીને અલગ કરવાની અને શુદ્ધિકરણ કરવાની પદ્ધતિને પગલું-દર-પગલાની પદ્ધતિ કહેવામાં આવે છે.યટ્રીયમ(Y) થીલ્યુટેટીયમ(લુ), કુદરતી રીતે બનતા બધા વચ્ચે એક જ વિભાજનદુર્લભ પૃથ્વી તત્વોક્યુરી દંપતી દ્વારા શોધાયેલ રેડિયમ સહિત,
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને તે બધાને અલગ કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિની કાર્યપદ્ધતિ પ્રમાણમાં જટિલ છે, અને બધા દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના એક જ અલગ થવામાં 100 વર્ષથી વધુ સમય લાગ્યો, જેમાં એક અલગ થવા અને પુનરાવર્તિત કામગીરી 20000 વખત પહોંચી. રાસાયણિક કામદારો માટે, તેમનું કાર્ય
તેની શક્તિ પ્રમાણમાં ઊંચી છે અને પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં જટિલ છે. તેથી, આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને મોટી માત્રામાં એક પણ દુર્લભ પૃથ્વીનું ઉત્પાદન કરી શકાતું નથી.
આયન વિનિમય
દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો પર સંશોધન કાર્ય એક પણ ઉત્પન્ન કરવામાં અસમર્થતાને કારણે અવરોધાયું છેદુર્લભ પૃથ્વી તત્વતબક્કાવાર પદ્ધતિઓ દ્વારા મોટી માત્રામાં. વિશ્લેષણ કરવા માટેદુર્લભ પૃથ્વી તત્વોન્યુક્લિયર ફિશન પ્રોડક્ટ્સમાં સમાયેલ અને યુરેનિયમ અને થોરિયમમાંથી દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને દૂર કરવા માટે, આયન વિનિમય ક્રોમેટોગ્રાફી (આયન વિનિમય ક્રોમેટોગ્રાફી) નો સફળતાપૂર્વક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો, જેનો ઉપયોગ પછી અલગ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો.દુર્લભ પૃથ્વી તત્વs. આયન વિનિમય પદ્ધતિનો ફાયદો એ છે કે એક જ કામગીરીમાં બહુવિધ તત્વોને અલગ કરી શકાય છે. અને તે ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ઉત્પાદનો પણ મેળવી શકે છે. જો કે, ગેરલાભ એ છે કે તેને સતત પ્રક્રિયા કરી શકાતી નથી, જેમાં લાંબા કાર્ય ચક્ર અને રેઝિન પુનર્જીવન અને વિનિમય માટે ઊંચા ખર્ચનો સમાવેશ થાય છે. તેથી, મોટી માત્રામાં દુર્લભ પૃથ્વીને અલગ કરવા માટેની આ મુખ્ય પદ્ધતિને મુખ્ય પ્રવાહના વિભાજન પદ્ધતિમાંથી દૂર કરવામાં આવી છે અને તેને દ્રાવક નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ દ્વારા બદલવામાં આવી છે. જો કે, ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા એકલ દુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પાદનો મેળવવામાં આયન વિનિમય ક્રોમેટોગ્રાફીની ઉત્કૃષ્ટ લાક્ષણિકતાઓને કારણે, હાલમાં, અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા એકલ ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરવા અને કેટલાક ભારે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને અલગ કરવા માટે, દુર્લભ પૃથ્વી ઉત્પાદનને અલગ કરવા અને ઉત્પન્ન કરવા માટે આયન વિનિમય ક્રોમેટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરવો પણ જરૂરી છે.
દ્રાવક નિષ્કર્ષણ
અવિભાજ્ય જલીય દ્રાવણમાંથી કાઢવામાં આવેલા પદાર્થને કાઢવા અને અલગ કરવા માટે કાર્બનિક દ્રાવક પ્રવાહી-પ્રવાહી નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ કરવાની પદ્ધતિને કાર્બનિક દ્રાવક પ્રવાહી-પ્રવાહી નિષ્કર્ષણ કહેવામાં આવે છે, જેને સંક્ષિપ્તમાં દ્રાવક નિષ્કર્ષણ કહેવામાં આવે છે. તે એક માસ ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયા છે જે પદાર્થોને એક પ્રવાહી તબક્કામાંથી બીજા તબક્કામાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. દ્રાવક નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ અગાઉ પેટ્રોકેમિકલ, કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર, ફાર્માસ્યુટિકલ રસાયણશાસ્ત્ર અને વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રમાં લાગુ કરવામાં આવી છે. જો કે, છેલ્લા ચાલીસ વર્ષોમાં, અણુ ઊર્જા વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીના વિકાસ તેમજ અતિ શુદ્ધ પદાર્થો અને દુર્લભ તત્વોના ઉત્પાદનની જરૂરિયાતને કારણે, દ્રાવક નિષ્કર્ષણએ પરમાણુ બળતણ ઉદ્યોગ અને દુર્લભ ધાતુશાસ્ત્ર જેવા ઉદ્યોગોમાં ખૂબ પ્રગતિ કરી છે. ચીને નિષ્કર્ષણ સિદ્ધાંત, નવા નિષ્કર્ષણકારોના સંશ્લેષણ અને ઉપયોગ અને દુર્લભ પૃથ્વી તત્વના વિભાજન માટે નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં ઉચ્ચ સ્તરનું સંશોધન પ્રાપ્ત કર્યું છે. ગ્રેડેડ વરસાદ, ગ્રેડેડ સ્ફટિકીકરણ અને આયન વિનિમય જેવી વિભાજન પદ્ધતિઓની તુલનામાં, દ્રાવક નિષ્કર્ષણમાં સારી વિભાજન અસર, મોટી ઉત્પાદન ક્ષમતા, ઝડપી અને સતત ઉત્પાદન માટે સુવિધા અને સ્વચાલિત નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરવામાં સરળતા જેવા ફાયદાઓની શ્રેણી છે. તેથી, તે ધીમે ધીમે મોટી માત્રામાં અલગ કરવા માટેની મુખ્ય પદ્ધતિ બની ગઈ છે.દુર્લભ પૃથ્વીs.
દુર્લભ પૃથ્વી શુદ્ધિકરણ
ઉત્પાદન કાચો માલ
દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓસામાન્ય રીતે મિશ્ર દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ અને એકલ ધાતુઓમાં વિભાજિત થાય છેદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓમિશ્રિત ની રચનાદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓઓરમાં મૂળ દુર્લભ પૃથ્વી રચના જેવી જ છે, અને એક ધાતુ એ દરેક દુર્લભ પૃથ્વીથી અલગ અને શુદ્ધ ધાતુ છે. તેને ઘટાડવું મુશ્કેલ છેદુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડs (ઓક્સાઇડ સિવાયસમેરિયમ,યુરોપિયમ,, થુલિયમ,યટરબિયમ) સામાન્ય ધાતુશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને એક જ ધાતુમાં રૂપાંતરિત થાય છે, કારણ કે તેમની રચનાની ઉચ્ચ ગરમી અને ઉચ્ચ સ્થિરતા હોય છે. તેથી, ઉત્પાદન માટે સામાન્ય રીતે વપરાતો કાચો માલદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓઆજકાલ તેમના ક્લોરાઇડ્સ અને ફ્લોરાઇડ્સ છે.
પીગળેલા મીઠાનું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ
મિશ્રિત પદાર્થોનું મોટા પાયે ઉત્પાદનદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓઉદ્યોગમાં સામાન્ય રીતે પીગળેલા મીઠાના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે. વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણની બે પદ્ધતિઓ છે: ક્લોરાઇડ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ અને ઓક્સાઇડ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ. એક જદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓતત્વ પર આધાર રાખીને બદલાય છે.સમેરિયમ,યુરોપિયમ,,થુલિયમ,યટરબિયમતેમના ઊંચા બાષ્પ દબાણને કારણે ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક તૈયારી માટે યોગ્ય નથી, અને તેના બદલે રિડક્શન ડિસ્ટિલેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે. અન્ય તત્વો ઇલેક્ટ્રોલિસિસ અથવા મેટલ થર્મલ રિડક્શન પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરી શકાય છે.
ક્લોરાઇડ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ એ ધાતુઓના ઉત્પાદન માટે સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિ છે, ખાસ કરીને મિશ્ર દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ માટે. આ પ્રક્રિયા સરળ, ખર્ચ-અસરકારક છે અને તેમાં ઓછામાં ઓછા રોકાણની જરૂર પડે છે. જોકે, સૌથી મોટી ખામી ક્લોરિન ગેસનું પ્રકાશન છે, જે પર્યાવરણને પ્રદૂષિત કરે છે. ઓક્સાઇડ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ હાનિકારક વાયુઓ છોડતું નથી, પરંતુ ખર્ચ થોડો વધારે હોય છે. સામાન્ય રીતે, ઊંચી કિંમતવાળી સિંગલદુર્લભ પૃથ્વીજેમ કેનિયોડીમિયમઅનેપ્રાસોડીમિયમઓક્સાઇડ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન થાય છે.
વેક્યુમ રિડક્શન ઇલેક્ટ્રોલિસિસ પદ્ધતિ ફક્ત સામાન્ય ઔદ્યોગિક ગ્રેડ તૈયાર કરી શકે છેદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓતૈયાર કરવા માટેદુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓઓછી અશુદ્ધિઓ અને ઉચ્ચ શુદ્ધતા સાથે, વેક્યુમ થર્મલ રિડક્શન પદ્ધતિનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે થાય છે. આ પદ્ધતિ બધી જ દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, પરંતુસમેરિયમ,યુરોપિયમ,,થુલિયમ,યટરબિયમઆ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પાદન કરી શકાતું નથી.સમેરિયમ,યુરોપિયમ,,થુલિયમ,યટરબિયમઅને કેલ્શિયમ ફક્ત આંશિક રીતે ઘટાડે છેદુર્લભ પૃથ્વીફ્લોરાઇડ. સામાન્ય રીતે, આ ધાતુઓની તૈયારી આ ધાતુઓના ઉચ્ચ બાષ્પ દબાણ અને નીચા બાષ્પ દબાણના સિદ્ધાંતો પર આધારિત હોય છે.લેન્થેનમ ધાતુs. આ ચારેયના ઓક્સાઇડદુર્લભ પૃથ્વીના ટુકડાઓ સાથે મિશ્રિત છેલેન્થેનમ ધાતુs અને બ્લોક્સમાં સંકુચિત, અને વેક્યુમ ભઠ્ઠીમાં ઘટાડવામાં આવે છે.લેન્થેનમવધુ સક્રિય છે, જ્યારેસમેરિયમ,યુરોપિયમ,,થુલિયમ,યટરબિયમદ્વારા સોનામાં ઘટાડી દેવામાં આવે છેલેન્થેનમઅને ઘનીકરણ પર એકત્રિત થાય છે, જેનાથી તેને સ્લેગથી અલગ કરવાનું સરળ બને છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-07-2023