Заманауи өнеркәсіптің 'витаминдері' ретінде бағаланатын сирек жер элементтері стратегиялық минералдық ресурстар болып табылады. Олар магнетизм, люминесценция және өткізгіштік сияқты ерекше физикалық және химиялық қасиеттерге ие, бұл оларды дәстүрлі өндірістерді жаңарту және стратегиялық дамып келе жатқан өнеркәсіптер мен ұлттық қорғаныс технологиясын дамыту үшін таптырмас негізгі материал етеді. Қытай әлемдегі ең толық сирек кездесетін өнеркәсіп тізбегіне ие, әсіресе балқыту және бөлу секторында күшті өнеркәсіптік ықпалға ие. Сирек жердің өнеркәсіптік тізбегіндегі көптеген маңызды буындардың ішінде қолғап қорапшасы атмосфераны басқарудың нақты мүмкіндігін пайдалана отырып, процесті жүзеге асыру үшін негізгі мүмкіндікке айналды. Төменде сирек жер өрісінде қолғап қораптарына арналған қолданбалы шешімдерді енгізуге назар аударылады.
Қолғап қорабы – камераны тазалығы жоғары инертті газдармен (мысалы, аргон немесе азот) толтыратын және ылғал мен оттегі сияқты белсенді заттарды сүзу үшін газ айналымын тазарту жүйесін қолданатын, осылайша тұрақты, сусыз және оттегісіз инертті атмосфера ортасын қамтамасыз ететін зертханалық және өнеркәсіптік деңгейдегі құрылғы. Критикалық технологиялық платформа ретінде ол сирек кездесетін материалдарды өндіру, дайындау және сақтаудағы негізгі процестер үшін қажетті қоршаған орта жағдайларын қамтамасыз етеді.
1. Балқытылған тұздың электрохимиялық өрісі
Балқытылған тұздың электрохимиясы саласында сирек кездесетін металдарды электролиттік жолмен дайындау негізгі процесс болып табылады. Сирек жер элементтері химиялық реактивті және ауадағы оттегімен және ылғалмен оңай әрекеттесіп, оксид немесе гидроксид қоспаларын түзеді. Бұл өнімнің тазалығының төмендеуіне әкеледі және тіпті кейінгі материалдардың өнімділігіне әсер етуі мүмкін. Қолғап қораптары бұл мәселені тұрақты түрде жоғары таза инертті газды енгізу және камераның ішіндегі оттегі мен ылғалдылық деңгейін ppm (миллиондағы бөлік) деңгейінен төмен ұстау үшін циклдік тазарту технологиясын қолдану арқылы шешеді, бұл сирек жер материалдары мен белсенді заттар арасындағы байланысты түбегейлі болдырмайды.
Қолғап қорапшасы жасаған сусыз және оттегісіз инертті атмосферада операторлар қораптың қолғаптарын пайдаланып электрод орнату, электролит дайындау және электролиз процесін бақылау сияқты тапсырмаларды орындай алады. Бұл электролиттік реакцияның тұрақты инертті ортада жүруін қамтамасыз етеді, сайып келгенде, жоғары таза сирек жер металдарының біртұтас заттарын немесе қорытпа материалдарын береді. Бұл сирек жер тұрақты магниттері мен асқын өткізгіш материалдар сияқты жоғары сапалы өнімдерді өндіруге негіз қалайды.
2. Балқытылған тұзды тазарту алаңы
Балқытылған тұзды тазартуда сирек жер шикізатынан қоспаларды жою өнім сапасын арттырудың негізгі қадамы болып табылады. Дәстүрлі тазарту процестері қоршаған орта қоспаларының кедергілеріне сезімтал, бұл төмен тазарту тиімділігіне және шамадан тыс қалдық қоспаларға әкеледі. Қолғап қораптары балқытылған тұзды тазарту үшін тығыздалған, сусыз және оттегісіз инертті атмосфераның жұмыс кеңістігін қамтамасыз етеді. Бұл сыртқы қоспалардың енуіне жол бермейді, сонымен қатар тазарту немесе газ айналымы жүйелері арқылы тазарту кезінде пайда болуы мүмкін ізді зиянды газдарды уақтылы жоюға мүмкіндік береді. Мысалы, сирек жер оксидтерін балқытылған тұзды қалпына келтіруді тазарту кезінде қолғап қорапшасының ішіндегі инертті орта тотықсыздандырғыштардың реактивтілігін қорғайды, олардың мерзімінен бұрын тотығуын және дезактивациясын болдырмайды. Бір мезгілде ол аэроғарыш және электронды ақпарат сияқты жоғары деңгейлі салалардағы сирек жер материалдарына қойылатын қатаң талаптарға сай, тазартылған сирек жер қосылыстарының жоғары тазалық күйінде сақталуын қамтамасыз етеді.
Жоғарыда аталған кен орындарынан басқа, қолғап қораптары сирек жер материалдарын кейінгі өңдеу мен сақтауда маңызды рөл атқарады. Жоғары таза сирек жер ұнтақтары, жұқа қабықшалар және басқа материалдар ауаға әсер еткенде тотығуға және агломерацияға бейім, бұл өнімділіктің төмендеуіне әкеледі. Қолғап қораптары арнайы сақтау және орау алаңдары ретінде қызмет ете алады. Тұрақты, сусыз және оттегісіз инертті атмосфераны сақтай отырып, олар сирек жер материалдарының сақтау мерзімін ұзартады және кейінгі өңдеу кезінде олардың жұмыс тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
Балқытылған тұзды электрохимиялық дайындау және тазарту сияқты маңызды кезеңдерде болсын, сирек жер материалдарын кейінгі өңдеу мен сақтауда болсын, тұрақты, сусыз және оттегісіз инертті атмосфералық ортасы бар қолғап қораптары сирек жер материалдарының тазалығын қамтамасыз ету және өнім сапасын арттыру үшін берік негіз қалады. Қытайдың сирек жер өнеркәсібі жоғары деңгейлі дамуға қарай ілгерілеуін жалғастыра отырып, қолғап қораптары одан әрі маңызды рөл атқарып, Қытайдың сирек жер саласындағы тиімді жағдайын нығайтуға көмектесіп, жоғары сапалы сирек жер материалдарын кеңінен қолдануды ынталандырады.
