Để chiết xuất đất hiếm, tại sao lại chọn phương pháp chiết thay vì phương pháp trao đổi ion?

Feb 21, 2024

Để lại lời nhắn

Các nguyên tố đất hiếm được gọi là "vitamin công nghiệp" và có các đặc tính từ, quang và điện tuyệt vời.


Khi nhu cầu về đất hiếm trong các ngành công nghiệp mới nổi như phương tiện sử dụng năng lượng mới tiếp tục tăng, nguồn đất hiếm ngày càng trở nên khan hiếm. Tái chế đất hiếm từ nguồn tài nguyên thứ cấp đã trở thành xu hướng chung.


Bùn đỏ là chất thải rắn sinh ra trong quá trình sản xuất alumina và chủ yếu chứa các nguyên tố Fe, Si, Ca, Al, Ti và một lượng nhỏ Sc. Các nguyên tố đất hiếm phổ biến trong bùn đỏ bao gồm các nguyên tố lanthanide (như lanthanum, xeri, praseodymium, neodymium, v.v.) và các nguyên tố chuỗi yttrium (như yttri, dysprosium, holmium, v.v.). Nội dung của chúng hầu hết đều trên 500×10-6 và hệ số làm giàu là khoảng 2, có giá trị sử dụng toàn diện cao.

 

Hiện nay, các phương pháp lọc các nguyên tố đất hiếm từ bùn đỏ chủ yếu được chia thành các quy trình lọc ướt và quy trình kết hợp giữa lửa-ướt. Do các thuốc thử và kỹ thuật vận hành khác nhau, quá trình lọc ướt có thể được chia thành rửa trôi bằng axit clohydric, lọc bằng axit sulfuric, lọc bằng axit nitric, lọc sinh học, v.v.; Quá trình kết hợp lửa-ướt có thể được chia thành phương pháp rang-lọc ở nhiệt độ cao và phương pháp rang-lọc sunfat, v.v.

 

Bất kể đó là quy trình lọc ướt hay quy trình kết hợp giữa lửa ướt, nước rỉ rác giàu đất hiếm thu được sẽ luôn chứa các tạp chất như Fe và Al, do đó cần phải có quy trình tách tiếp theo để tinh chế. Hiện nay, phương pháp chiết dung môi và trao đổi ion được sử dụng rộng rãi để tách và chiết đất hiếm trong nước rỉ rác bùn đỏ. Phương pháp trao đổi ion có ít ứng dụng hơn do những hạn chế về hiệu suất và giá thành của chất trao đổi. Phương pháp chiết xuất đã trở thành quá trình tách và chiết xuất chính do công nghệ hoàn thiện, vận hành đơn giản và tỷ lệ thu hồi cao.

 

Nguyên lý của quá trình chiết bằng dung môi là sử dụng sự khác biệt về độ hòa tan của các chất tan trong hai dung môi không thể trộn lẫn lẫn nhau (hoặc ít tan) để chuyển hợp chất sang dung môi đích, từ đó đạt được mục đích tách. So với các nguyên tố đất hiếm khác, scandium có bán kính ion nhỏ và cấu trúc điện tử đơn giản, khiến hợp chất chiết xuất scandium khác với các nguyên tố đất hiếm khác và thích hợp để chiết bằng dung môi. Do quá trình chiết scandium phải loại bỏ một lượng lớn tạp chất như sắt và titan nên việc lựa chọn tác nhân chiết và quy trình chiết là chìa khóa để đạt được tỷ lệ thu hồi scandium cao. Các chất chiết được sử dụng phổ biến hiện nay chủ yếu được chia thành chất chiết axit photphoric, chất chiết axit cacboxylic, amin bậc một, v.v.

 

Thiết bị chiết của chúng tôi là thiết bị chiết và tách chất lỏng-lỏng mới, nhanh chóng và hiệu quả. Về cơ bản, nó khác biệt về nguyên lý làm việc với các thiết bị chiết truyền thống như bể trộn và làm trong và tháp chiết.

 

Nó được sử dụng rộng rãi trong dược phẩm hóa học, chiết xuất API, thủy luyện, bảo vệ môi trường, tách dầu-nước, thực phẩm và nhiều lĩnh vực khác.