金属钕(Neodymium,化学符号Nd)属于稀土元素,广泛应用于制造强力永磁体、催化剂、磁性材料等领域。提取金属钕的过程主要包括原料的选择、钕矿的提取、钕的分离和纯化等步骤。以下详细说明提取金属钕所需的原料及案例。
一、原料
案例:我国广东省的离子吸附型稀土矿,钕含量较高,是提取金属钕的重要原料。
二、提取金属钕的步骤及案例分析
独居石 + 硫酸 → 稀土硫酸盐 + 硫酸钙
稀土硫酸盐 + 氢氧化钠 → 稀土氢氧化物 + 硫酸钠
- 稀土分离:采用溶剂萃取法、离子交换法等方法对稀土氢氧化物进行分离,得到纯净的钕氢氧化物。
案例:采用溶剂萃取法,将稀土氢氧化物溶液与有机相混合,萃取其中的钕氢氧化物。
- 钕的纯化:将钕氢氧化物进行酸溶、沉淀、洗涤等步骤,得到高纯度的钕盐。以钕氧化物为例:
钕氢氧化物 + 盐酸 → 钕氯化物 + 水
钕氯化物 + 氢氧化钠 → 钕氢氧化物 + 氯化钠
- 金属钕制备:将高纯度的钕盐进行熔盐电解或金属热还原,得到金属钕。
案例:采用熔盐电解法,将钕氯化物与氯化钾混合,在高温下进行电解,得到金属钕。
综上所述,提取金属钕所需的原料主要包括钕矿石和化工原料。通过分解矿石、溶液处理、稀土分离、钕的纯化和金属钕制备等步骤,最终得到金属钕。