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        稀土金屬的制備方法


        來源:

        標(biāo)簽稀土
            稀土金屬的生產(chǎn)又叫稀土火法冶金生產(chǎn)。稀土金屬一般分為混合稀土金屬和單一稀土金屬;旌舷⊥两饘俚慕M成與礦石中原有的稀土成份接近,單一金屬是各稀土分離精制的金屬。以稀土氧化物(除釤、銪、鐿及銩的氧化物外)為原料用一般冶金方法很難還原成單一金屬,因其生成熱很大、穩(wěn)定性高。因此目前生產(chǎn)稀土金屬常用的原料是它們的氯化物和氟化物。

        (1)熔鹽電解法

        ??工業(yè)上大批量生產(chǎn)混合稀土金屬一般使用熔鹽電解法。這一方法是把稀土氯化物等稀土化合物加熱熔融,然后進(jìn)行電解,在陰極上析出稀土金屬。電解法有氯化物電解和氧化物電解兩種方法。單一稀土金屬的制備方法因元素不同而異。釤、銪、鐿、銩因蒸氣壓高,不適于電解法制備,而使用還原蒸餾法。其它元素可用電解法或金屬熱還原法制備。

        ??氯化物電解是生產(chǎn)金屬最普通的方法,特別是混合稀土金屬工藝簡單,成本便宜,投資小,但最大缺點(diǎn)是氯氣放出,污染環(huán)境。

        ??氧化物電解沒有有害氣體放出,但成本稍高些,一般生產(chǎn)價(jià)格較高的單一稀土如釹、鐠等都用氧化物電解。

        (2)真空熱還原法

        ??電解法只能制備一般工業(yè)級(jí)的稀土金屬,如要制備雜質(zhì)較低,純度高的金屬,一般用真空熱還原的方法來制取。一般是把稀土氧化物先制成氟化稀土,在真空感應(yīng)爐內(nèi)用金屬鈣進(jìn)行還原,制得粗金屬,然后再經(jīng)過重熔和蒸餾獲得較純的金屬,這一方法可以生產(chǎn)所有的單一稀土金屬,但釤、銪、鐿、銩不能用這種方法。

        ??釤、銪、鐿、銩與鈣的氧化還原電位僅使氟化稀土產(chǎn)生部分還原。一般制備這些金屬,是利用這些金屬的高蒸汽壓和鑭金屬的低蒸氣壓的原理,將這四種稀土的氧化物與鑭金屬的碎屑混合壓塊,在真空爐中進(jìn)行還原,鑭比較活潑,釤、銪、鐿、銩被鑭還原成金屬后收集在冷凝器上,與渣很容易分開。
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