Технология получения редкоземельных элементов


The Presentation inside:

Slide 0

Технология получения редкоземельных элементов Лекция 1. Редкоземельные элементы. Свойства, применение, нахождение в природе. Национальный исследовательский Томский политехнический университет Физико-технический институт Кафедра ХТРЭ Доцент кафедры Оствальд Р.В.


Slide 1

Свойства РЗЭ Технология получения редко-земельных элементов. Лекция 1. Редкоземельные элементы. Свойства, применение, нахождение в природе


Slide 2

Редкоземельные элементы Редкоземельные элементы (РЗЭ) – группа из 17 элементов, включающая лантан, скандий, иттрий и лантаноиды. Все РЗЭ серебристо-белые металлы со сходными химическими свойствами. 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 3


Slide 3

Редкоземельные элементы Редкоземельные элементы (РЗЭ) разделяют на две подгруппы: цериевую (лёгкие – La, Се, Рr, Nd, Sm, Eu) иттриевую (тяжёлые – Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 4


Slide 4

Позиционирование РЗЭ в периодической системе элементов 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 5


Slide 5

Свойства некоторых РЗЭ 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 6


Slide 6

Применение РЗЭ Технология получения редко-земельных элементов. Лекция 1. Редкоземельные элементы. Свойства, применение, нахождение в природе


Slide 7

Применение РЗЭ Металлургия Стекольная промышленность Ядерная техника Электротехника и электроника Светотехника 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 8


Slide 8

Металлургия Все РЗЭ проявляют высокое сродство к неметаллам (O2, S, N2, C, P, H2). Поэтому они применяются в качестве эффективных раскислителей в чёрной металлургии В цветной металлургии применяются сплавы РЗЭ с Al и Mg (авиация, двигатели внутреннего сгорания, оболочки спутников) 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 9


Slide 9

Стекольная и керамическая промышленность Окраска стёкол: CeO2 – жёлтый Nd2O3 – красный Pr2O3 – зелёный Полировка стекол Керамика: высокотемпературные тигли тигли, прозрачные для ИК-лучей 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 10


Slide 10

Ядерная техника регулирующие стержни (сплав Ag-Cd-Eu); сплавы для защиты от излучений; портативные рентгеновские аппараты; радиоизотопные источники энергии (РИТЭГ). 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 11


Slide 11

Электротехника, радиотехника и электроника геттеры и эмиттеры в вакуумной технике; основа для люминофоров в лампах; твёрдые лазеры (La2O3, Gd2O3, Y2O3 и др.); запоминающие устройства; аккумуляторные батареи для гибридных двигателей 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 12


Slide 12

Потребление РЗЭ 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 13


Slide 13

Потребление РЗЭ 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 14


Slide 14

Лекция 1. Редкоземельные элементы. Свойства, применение, нахождение в природе 16.05.2017 23:05 15 Мировой рынок РЗЭ


Slide 15

Данные по производству РЗЭ 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 16


Slide 16

Данные по производству РЗЭ1 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 17 Источник: U.S. Department of the Interior, Mineral Commodity Summaries, USGS, 2010 м.м.т. – миллион метрических тонн


Slide 17

Динамика изменения цены на неодим китайского производства 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 18


Slide 18

Цена на оксиды некоторых РЗЭ1 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 19 Источник: IMCOA, 2011 and METI, 2011


Slide 19

Цена на оксиды некоторых РЗЭ1 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 20 Источник: Доклад директора ОАО «ВНИИХТ» Сарычева Г.А. «Современное состояние и перспективы развития производства РЗЭ в Российской Федерации» // выездная сессия ГК РОСАТОМ, 2012


Slide 20

Лекция 1. Редкоземельные элементы. Свойства, применение, нахождение в природе 16.05.2017 23:05 21 Нахождение РЗЭ в природе


Slide 21

Нахождение РЗЭ в природе Всего известно 160 минералов, содержащих РЗЭ. Суммарный кларк – (1,6?1,7)·10?2% Наиболее распространены Ce, La, Nd Только 60 минералов РЗЭ имеют содержание РЗЭ2О3 = 5-8%: фосфаты фторкарбонаты силикаты танталаты 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 22


Slide 22

Нахождение РЗЭ в природе 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 23 Гадолинит (Норвегия) Кристалл Гадолинита (Кольский полуостров) ГАДОЛИНИТ


Slide 23

Нахождение РЗЭ в природе 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 24 Ортит из Нью-Мексико, США Редкий минерал из класса силикатов. Получил название из-за призматической формы кристаллов ОРТИТ


Slide 24

Нахождение РЗЭ в природе 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 25 Монацит в кварце (вкрапления 5–7 мм) Монацитовый песок МОНАЦИТ


Slide 25

Нахождение РЗЭ в природе 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 26 ЛОПАРИТ Различные формы минерала Лопарита


Slide 26

Нахождение РЗЭ в природе 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 27 Кристалл бастнезита, Загийские горы БАСТНЕЗИТ Образец Бастнезита из Бурунди


Slide 27

Нахождение РЗЭ в природе 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 28 Россыпная форма Ксенотима КСЕНОТИМ Кристалл Ксенотима, Баия, Бразилия


Slide 28

Нахождение РЗЭ в природе 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 29 ЭВКСЕНИТ Эвксенит Арендаль, Норвегия


Slide 29

Нахождение РЗЭ в природе 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 30 САМАРСКИТ Разновидности Самарскита


Slide 30

Нахождение РЗЭ в природе Минералы РЗЭ подразделяются на две группы: комплексные (полные); селективные. Комплексные минералы – все РЗЭ с различным соотношением. Селективные минералы – преобладание элементов одной подгруппы (Се или Y), реже 1-2х элементов. Комплексные: гадолинит, ортит, пирохлор Цериевые минералы:монацит, лопарит, бастнезит Иттриевые минералы: ксенотим, эвксенит, самарскит 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 31


Slide 31

Типы месторождений РЗЭ Месторождения РЗЭ разрабатываются с целью извлечения редких металлов (Ta, Nb, Zr, Th, U и др.), а РЗЭ извлекаются попутно. Основные типы месторождений: монацитовые; гидротермальные; урано-редкоземельные гранитные пегматиты; ксенотимовые; гидротермальные полиметаллические месторождения с монацитом. 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 32


Slide 32

Мировые запасы РЗЭ1 16.05.2017 23:05 Томский политехнический университет 33 Источник: U.S. Department of the Interior, Mineral Commodity Summaries, USGS, 2010 м.м.т. – миллион метрических тонн


Slide 33

Технология получения редкоземельных элементов Лекция 1. Редкоземельные элементы. Свойства, применение, нахождение в природе. Национальный исследовательский Томский политехнический университет Физико-технический институт Кафедра ХТРЭ Доцент кафедры Оствальд Р.В.


×

HTML:





Ссылка: