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Step 4: Producing Rare Earth Oxides
A major value-adding step in rare earth processing lies in
the production of high purity rare earth oxides and
metals. But producing the high purity (99.9% or even
higher) rare earth oxides and metals required to make
phosphors, catalysts, permanent magnets, sputtering
targets, etc, is not simple. Separating the concentrates into
their individual oxides may take 50 chemical tanks to
separate Light Rare Earth Elements (LREEs), and up to
1,000 tanks of sequential solvent extraction to properly
separate Heavy Rare Earth Elements (HREEs).
The typical rare earth refinery uses ion exchange and/or
multi-stage solvent extraction technology to separate and
purify the REEs. A typical separation process flow chart
for REEs is shown in Figure 5. These processes break the
mixed rare earth compounds down through the
exploitation of the subtle differences between the REEs. It
is according to their atomic weight like cerium, the first of
lanthanides on the periodic table and the most abundant
of the Rare Earths, is separated first. To get the more
valuable HREEs like dysprosium, terbium and yttrium,
other REEs on the periodic table must be separated out
beforehand.
的 稀 土 元 素 必 須 先 被 分 離 出 來 。
第 5 步 : 生 產 稀 土 金 屬
科 學 技 術 飛 速 的 進 步 令 一 些 應 用 產 品 需 要 個 別 純 度 非 常
高 ( 高 達 99.99% 或 以 上 ) 的 稀 土 , 對 於 這 些 應 用 產 品 ,
工 業 一 般 都 採 用 多 級 溶 劑 萃 取 技 術 把 稀 土 氧 化 物 提 煉 成
其 需 用 的 金 屬 形 態 。 這 些 稀 土 金 屬 可 以 單 獨 使 用 或 與 其 它
元 素 結 合 , 形 成 合 金 應 用 于 尖 端 及 先 進 的 產 品 。 光 學 或 質
譜 的 技 術 常 用 於 評 估 稀 土 產 品 純 度 。 稀 土 金 屬 或 早 期 階 段
的 產 品 像 精 礦 或 混 合 元 素 化 合 物 , 現 已 應 用 於 最 終 的 製 成
品 中 。
3.2 稀 土 精 煉 化 工 品 當 前 的 製 造 技 術
高 等 級 及 高 純 度 的 稀 土 精 煉 化 學 品 是 生 產 下 游 稀 土 特 種
中 介 材 料 不 可 缺 少 的 原 材 料 , 一 些 科 技 上 的 應 用 ( 如 螢 光
粉 和 靶 材 需 要 99.99% 以 上 純 度 ) 對 材 料 的 等 級 有 嚴 格 的
要 求 , 因 為 稀 土 精 煉 化 學 品 的 純 度 對 產 品 的 性 能 有 莫 大 的
影 響 。 然 而 ,99.99% 或 以 上 純 度 的 稀 土 精 煉 化 學 品 市 場 ,
Figure 5: A Typical Separation Process Flow Chart for REEs 圖 5: 典 型 的 稀 土 分 離 過 程 流 程 圖
(Source 資 料 來 源 :http://www.stansenergy.comrare-earth-processing/, 7 Feb, 2012)
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