金属铈的生产及应用

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1、!!!!年"月第#期金属铈的生产及应用,,林河成!/-!"!!!!!!!!!!!!"!!稀"!有!!稀!!!土!!金!!属!!"金属铈的生产及应用林河成&中国有色工程设计研究总院’北京%***#,(-摘要.综述了我国金属铈生产的原料!技术及产量等主要状况!介绍了铈及铈为主的稀土混合金属的应用情况!阐述了铈及其合金的国内外市场和前景!对相关问题进行了讨论"-关键词.金属铈#生产技术#产量#应用#市场-中图分类号.!"#$%&’-文献标识码.(-文章编号.)’*+,’-./$+..%%./,../-,.$*前言土离子型稀土精矿)山东和四川氟碳铈矿稀土精矿金属铈$/01具有独特的物

2、理和化学性质’在钢等经过分解和稀土分离后得到/0/5#溶液’再浓缩铁)有色金属及其合金)发火合金)永磁材料和贮氢结晶得到固体/0/5#原料’其678#9,:’/08);678材料等工业领域中应用广泛’其发展前景较好%#&&:’稀土杂质%4*"$<=)>?)@A)BC)D的氧化物1’)+#++)*世纪"*年代初期’我国金属铈材料的生产非稀土杂质*4#9"&/=)BE)F0)B8)>8和@8等(%99#走向工业化’2*年代铈的生产技术更加成熟%,*年作为电解原料’/0/5#可以是含结晶水的也可以是脱代初’金属铈生产技术有了突破’采用氧化铈熔盐水的’主要根据电解槽的结构而定%电解法

3、制备铈产品’该技术电流效率和金属回收率&)(氧化铈&/08)(%上述所得的/0/5#溶液经较高’生产作业条件和环保状况较好%因此’氧化铈过草酸沉淀)烘干和灼烧制得固体/08)原料(其含电解法逐步代替了氯化铈电解法’金属铈的规模化/08)#&&"’稀土杂质$%4*"&<=)>?)@A)BC)D的生产跃上了新台阶%&*年代以来’我国金属铈及其氧化物(’非稀土杂质*4#"&F0)8#)BE8)和/=8等(%稀土混合金属的生产发展更快%铈产品除在国内大%4%4)辅料量传统应用外’在高科技技术上的使用&如永磁材&G(氯化钾&H/5(’纯度&&"%料及贮氢材料等的应用(也有更新的进展’出

4、口量&I(氟化铈&/0F#(’上述的/0/5#溶液用JF处激增%因此’我国已成为世界铈及其稀土混合金属理后获得/0F#辅料’其含678#,%:’/08);678#的生产大国)应用大国和出口大国’并均居全球首&&"’F#)""’非稀土杂质#4)"&F0)8#)/=8)KL8)位’估计今后仍将维持着这种发展态势%)+J)8和B89等(%我国具有十分丰富的铈资源%据报道’我国铈&/(氟化锂&

5、(#&M(为/08)%金属铈的生产电解的辅料%随着制取/0的品种不同’这些原辅材!"!生产原料料的质量也有变化%%4%4%原料!"#生产工艺技术和设备&%(氯化铈&/0/5#(%包头稀土精矿)南方轻稀我国金属铈的生产工艺有下列两种*一是/0/5#熔盐电解法’它是历史较长的传统方法+二是/08)!作者简介"林河成$%&#!#’$男(高级工程师%熔盐电解法’它是较新的先进方法%这两种工艺技!收稿日期")**!+*%+)%!!"!稀有稀土金属术均已实现工业化生产#好$槽型先进$利于环境保护#-020-氯化铈熔盐电解法生产金属铈主要工艺指标%金属铈纯度..!"..05!$金属#$#@

6、4为原料A与B#@按比例配制成二元电解质回收率.5!$电流效率31!"35!$每千克#$电能体系#将电解质放入石墨坩埚槽内!以钼棒为阴极$单耗-2"-6DEF$产出的#G9#G2气体可直接排空#石墨坩埚为阳极$瓷碗受液体金属"熔化和电解!定此外A以金属铈为主的混合稀土金属的生产$是期加入原料$保持电解质中#$#@441!"65!"$阴极以混合氯化稀土"含78&#$&*:&;<%为原料$采用熔盐析出的熔体#$流入瓷碗内$定时用人工取出铸锭电解法"&’#@4,B#@电解质体系%制取$其中#$5-!A即得金属铈产品#阳极析出氯气!#@2"经过处理后达782505!A*:K0-1!和

7、;<-306!#还有含#$更高的标排空#其主要工艺过程为%&’"含78&#$&*:%$其含#$K-03!$78410.!和*:原料!配料!熔化!电解!铸锭!水洗除电306!#这两种&’的应用$近年发展更快#解质!晾干!包装!入库!金属产品"#!"#生产能力及产量电解过程中的主要电化学反应式如下%-040-生产能力离解%#$#@##$4$$4#@,!-"我国金属铈的生产能力不断发展$特别是铈为4阳极%2#@,,2$##@"主"#$5-!"K2!%的混合稀土金属"&’%的生产能力发2!2"阴极%#@4$$4