其首要原因有二個，一是鑭系元素之間的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)十分類似，大都稀土離子半徑居于相鄰兩元素之間，十分附近，在水溶液中都是安穩(wěn)的三價態(tài)。稀土離子與水的親和力大，因受水合物的維護，其化學性質(zhì)十分類似，別離提純極為困難。
二是稀土精礦分化后所得到的混合稀土化合物中伴生的雜質(zhì)元素較多(如鈾、釷、鈮、鉭、鈦、鋯、鐵、鈣、硅、氟、磷等)。因而，在別離稀土元素的工藝流程中，不但要考慮這十幾個化學性質(zhì)極端附近的稀土元素之間的別離，并且還有必要考慮稀土元素同伴生的雜質(zhì)元素之間的別離。
現(xiàn)在稀土出產(chǎn)中選用的別離辦法(濕法出產(chǎn)工藝)有：(1)分步法(分級結(jié)晶法、分級沉積法和氧化復原法);(2)離子交流法;(3)溶劑萃取法。
(1)分步法
從1794年發(fā)現(xiàn)的釔(Y)到1905年發(fā)現(xiàn)的镥(Lu)停止，全部天然存在的稀土元素間的單一別離，還有居里配偶發(fā)現(xiàn)的鐳，都是用這種辦法別離的。分步法是運用化合物在溶劑中溶解的難易程度(溶解度)上的不同來進行別離和提純的。辦法的操作程序是：將含有兩種稀土元素的化合物先以適合的溶劑溶解后，加熱濃縮，溶液中一部分元素化合物分出來(結(jié)晶或沉積)。分出物中，溶解度較小的稀土元素得到富集，溶解度較大點的稀土元素在溶液中也得到富集。
因為稀土元素之間的溶解度不同很小，有必要重復操作屢次才能將這兩種稀土元素別離開來，因而這是一件十分困難的作業(yè)。悉數(shù)稀土元素的單一別離耗費了100多年，一次別離重復操作竟達2萬次，關于化學作業(yè)者而言，其艱苦的程度，可想而知。因而用這樣的辦法不能許多出產(chǎn)單一稀土。
(2)離子交流法
因為分步法不能許多出產(chǎn)單一稀土，因而稀土元素的研討作業(yè)也受到了阻止，第二次世界大戰(zhàn)后，美國研發(fā)方案即所謂曼哈頓方案推動了稀土別離技能的開展，因稀土元素和鈾、釷等放射性元素性質(zhì)類似，為趕快推動原子能的研討，就將稀土作為其代用品加以運用。并且，為了分析原子核裂變產(chǎn)品中含有的稀土元素，并除掉鈾、釷中的稀土元素，研討成功了離子交流色層分析法(離子交流法)，進而用于稀土元素的別離。上一頁 [1] [2] [3] [4] [5] [6] 下一頁 |
