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        ​​​​稀土的提純

        來源:包頭市開升稀土鎂合金科技有限公司 | 發布時間:2018/8/20 | 瀏覽次數:

        包頭稀土

        除Pm以外的16個稀土元素都可以提純到6N(99.9999%)的純度。由稀土精礦分解后所得到的混合稀土化合物中,分離提取出單一純稀土元素,在化學工藝上是比較復雜和困難的。其主要原因有二個,一是鑭系元素之間的物理性質和化學性質十分相似,多數稀土離子半徑居于相鄰兩元素之間,非常相近,在水溶液中都是穩定的三價態。稀土離子與水的親和力大,因受水合物的保護,其化學性質非常相似,分離提純極為困難。二是稀土精礦分解后所得到的混合稀土化合物中伴生的雜質元素較多(如鈾、釷、鈮、鉭、鈦、鋯、鐵、鈣、硅、氟、磷等)。因此,在分離稀土元素的工藝流程中,不但要考慮這十幾個化學性質極其相近的稀土元素之間的分離,而且還必須考慮稀土元素同伴生的雜質元素之間的分離。

        生產原料
        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、穩定性高。因此如今生產稀土金屬常用的原料是它們的氯化物和氟化物。
        熔鹽電解
        工業上大批量生產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。
        氯化物電解是生產金屬較普通的方法,特別是混合稀土金屬工藝簡單,成本便宜,投資小,但缺點是氯氣放出,污染環境。
        氧化物電解沒有有害氣體放出,但成本稍高些,一般生產價格較高的單一稀土如釹、鐠等都用氧化物電解。
        真空還原
        電解法只能制備一般工業級的稀土金屬,如要制備雜質較低,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,在真空感應爐內用金屬鈣進行還原,制得粗金屬,然后再經過重熔和蒸餾獲得較純的金屬,這一方法可以生產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上,與渣很容易分開。

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