বিরল মাটির ধাতু উৎপাদনকে বিরল মাটির পাইরোমেটালার্জিক্যাল উৎপাদনও বলা হয়।বিরল মাটির ধাতুসাধারণত মিশ্র বিরল পৃথিবী ধাতু এবং একক বিরল পৃথিবী ধাতুতে বিভক্ত। মিশ্র বিরল পৃথিবী ধাতুগুলির গঠন আকরিকের মূল বিরল পৃথিবী গঠনের অনুরূপ, এবং একটি একক ধাতু হল প্রতিটি বিরল পৃথিবী থেকে পৃথক এবং পরিশোধিত ধাতু। সাধারণ ধাতুবিদ্যা পদ্ধতি ব্যবহার করে বিরল পৃথিবী অক্সাইডগুলিকে (সামারিয়াম, ইউরোপিয়াম, ইটারবিয়াম এবং থুলিয়ামের অক্সাইড ব্যতীত) একক ধাতুতে হ্রাস করা কঠিন, কারণ তাদের গঠনের উচ্চ তাপ এবং উচ্চ স্থিতিশীলতা রয়েছে। অতএব, বিরল পৃথিবী ধাতু উৎপাদনের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত কাঁচামাল হল তাদের ক্লোরাইড এবং ফ্লোরাইড।
(১) গলিত লবণ তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতি
শিল্পে মিশ্র বিরল পৃথিবী ধাতুর ব্যাপক উৎপাদন সাধারণত গলিত লবণ তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতি ব্যবহার করে। এই পদ্ধতিতে বিরল পৃথিবী ক্লোরাইডের মতো বিরল পৃথিবী যৌগগুলিকে উত্তপ্ত করে গলিয়ে ক্যাথোডে বিরল পৃথিবী ধাতুগুলিকে অবক্ষেপিত করার জন্য তড়িৎ বিশ্লেষণ করা হয়। তড়িৎ বিশ্লেষণের দুটি পদ্ধতি রয়েছে: ক্লোরাইড তড়িৎ বিশ্লেষণ এবং অক্সাইড তড়িৎ বিশ্লেষণ। একটি একক বিরল পৃথিবী ধাতুর প্রস্তুতি পদ্ধতি উপাদানের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। সামারিয়াম, ইউরোপিয়াম, ইটারবিয়াম এবং থুলিয়াম উচ্চ বাষ্প চাপের কারণে তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রস্তুতির জন্য উপযুক্ত নয় এবং পরিবর্তে হ্রাস পাতন পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রস্তুত করা হয়। অন্যান্য উপাদানগুলি তড়িৎ বিশ্লেষণ বা ধাতু তাপ হ্রাস পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত করা যেতে পারে।
ক্লোরাইড তড়িৎ বিশ্লেষণ হল ধাতু উৎপাদনের সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি, বিশেষ করে মিশ্র বিরল মাটির ধাতুর ক্ষেত্রে। প্রক্রিয়াটি সহজ, সাশ্রয়ী এবং ন্যূনতম বিনিয়োগের প্রয়োজন। তবে, সবচেয়ে বড় অসুবিধা হল ক্লোরিন গ্যাস নির্গত হয়, যা পরিবেশকে দূষিত করে।
অক্সাইড তড়িৎ বিশ্লেষণ ক্ষতিকারক গ্যাস নির্গত করে না, তবে খরচ কিছুটা বেশি। সাধারণত, উচ্চমূল্যের একক বিরল আর্থ যেমন নিওডিয়ামিয়াম এবং প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড তড়িৎ বিশ্লেষণ ব্যবহার করে তৈরি করা হয়।
(২) ভ্যাকুয়াম তাপ হ্রাস পদ্ধতি
তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে কেবলমাত্র সাধারণ শিল্প-গ্রেডের বিরল আর্থ ধাতু তৈরি করা সম্ভব। কম অমেধ্য এবং উচ্চ বিশুদ্ধতা সম্পন্ন ধাতু প্রস্তুত করতে, ভ্যাকুয়াম তাপ হ্রাস পদ্ধতি সাধারণত ব্যবহৃত হয়। সাধারণত, বিরল আর্থ অক্সাইডগুলিকে প্রথমে বিরল আর্থ ফ্লোরাইডে তৈরি করা হয়, যা ভ্যাকুয়াম ইন্ডাকশন ফার্নেসে ধাতব ক্যালসিয়াম দিয়ে হ্রাস করে অপরিশোধিত ধাতু পাওয়া যায়। তারপর, বিশুদ্ধ ধাতু পেতে সেগুলিকে পুনরায় গলিয়ে পাতন করা হয়। এই পদ্ধতিতে সমস্ত একক বিরল আর্থ ধাতু তৈরি করা যেতে পারে, তবে সামারিয়াম, ইউরোপিয়াম, ইটারবিয়াম এবং থুলিয়াম ব্যবহার করা যাবে না।
এর জারণ হ্রাস সম্ভাবনাsamarium, europium, ytterbium, thuliumএবং ক্যালসিয়াম শুধুমাত্র আংশিকভাবে বিরল পৃথিবীর ফ্লোরাইড হ্রাস করেছে। সাধারণত, এই ধাতুগুলি উচ্চ বাষ্প চাপ এবং ল্যান্থানাম ধাতুর নিম্ন বাষ্প চাপের নীতি ব্যবহার করে, ল্যান্থানাম ধাতুর ধ্বংসাবশেষের সাথে এই চারটি বিরল পৃথিবীর অক্সাইড মিশ্রিত এবং ব্রিকেট করে এবং ভ্যাকুয়াম চুল্লিতে হ্রাস করে প্রস্তুত করা হয়।ল্যান্থানামতুলনামূলকভাবে সক্রিয়।সামারিয়াম, ইউরোপিয়াম, ইটারবিয়াম এবং থুলিয়ামল্যান্থানাম দ্বারা সোনায় পরিণত হয় এবং কনডেন্সারে সংগ্রহ করা হয়, যা স্ল্যাগ থেকে আলাদা করা সহজ।
笔记
পোস্টের সময়: এপ্রিল-১৯-২০২৩