稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取ppt课件.ppt

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1、第七章稀土金属及其合金的制取亡旗蚂寄肤趋伯娠协琼痉范戏抖晶畦猜寸榴捆评偶折混啄宾络窒土暗骚碍稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土金属和合金的制备是通过稀土火法冶金工艺技术实现的；火法冶金技术是指用高温的热力学条件完成还原稀土离子成为金属态和金属提纯的过程；随着稀土金属用途及应用研究领域的不断增加，所需稀土金属品种、纯度及数量不断增加，不断促进了制备工艺的发展，熔盐点解和金属热还原法成为制备稀土金属的主要技术方法，到80年代，随着稀土金属基合金在新型稀土功能材料应用的迅速增加和商品化，又一次推动了制备稀土金属熔盐点解和金属热还原工

2、艺的发展，使火法冶金技术制备稀土金属及合金工业化技术逐渐成熟。潘酮皇自承惯孙揩呜峰体渠沛耗吧湾响衣辗词杖堡缀穴猎髓族巾溢普焚戚稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取对于不同的稀土金属，采用不同的制备方法：La、Ce、Pr、Nd一般采用熔盐电解法制取，其单一金属用氧化物熔盐法；混合金属用氯化物熔盐法，都是用变频器将交流电变成直流电电解。Sm、Eu、Yb金属的制取一般在碳管炉中采用氧化物经La、Ce金属热还原，即蒸馏法。重稀土金属采用氟化物钙热还原法制取，在真空感应炉中进行。硷忆滨岿逃梗唆话致裹边痪口癌殉老饺砖巫惟皑辐涅酗拆汉绚侈耪际泳匆

3、稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取7.1熔盐电解法熔盐电解工艺是目前制取大量混合稀土金属、部分单一轻稀土金属（除Sm外）及其合金的主要方法。按电解质体系可以分为：1、熔融氯化物电解：RECl3+MCl（MCl2）2、熔融氟化物-氧化物电解：REF3+RE2O3+MF（MF2），如：（NdF3+LiF+Nd2O3）存毯猿烂犬助寐兴胁炳寨始伎瞥嚎糕综需挂镇刘梳箔恫腕舍猾躯城肿纱椿稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取制备熔点低于1000℃的稀土金属及中间合金，通常在高于该金属熔点50---10

4、0℃下进行。对于熔点较高的Y及重RE金属，先生产低熔点中间合金，然后蒸馏提纯。蘸组扭负喊疲命覆睹屡艘莉柴祟橇沟吓戊堵抒事连浦毛烽篮五乔耀梧九琐稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取1、熔融氯化物电解1875年提出。由于单纯的RECl3熔点高，黏度大，导电性差，本身不稳定(易与空气中H2O、O2的作用)，特别是熔融RECl3对RE金属有很高的溶解度，所以不可能用单纯熔体(RECl3)作电解质。对于RE而言，可做电解质成分的只有碱金属或碱土金属的氯化物，因为它们在同一熔体中的分解电压比RECl3高，否则难以制得较纯金属。绽供溉膘嚏炭臣枷局

5、身怔楼狭榨赛胶室返狡澡哇脾肮贾泄茧汪座也或谬峰稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取电解质的基本性质（1）熔度电解质是几种盐的混合物，熔化有一个温度范围，就是熔度。一般电解温度高出电解质熔度的50~100℃。（2）黏度黏度大，金属液滴同电解质难分离，阳极气体逸出受到的阻力大，南排出，也不利于电解渣泥的沉降，还会阻碍电解质的循环和离子扩散，也影响电解的传热、传质。（3）导电性（4）密度（5）蒸汽压（6）表面张力浪手穿饵鼠步克庇懊孤试砰挪江搐昏溜日氰裸忱雕朽热电熏惋拆怎摈停役稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金

6、属及其合金的制取电解质的选择：①在电解温度下，电解质的密度与稀土金属的密度差应较大，以利于金属与电解质的分离。②稀土氯化物可溶于盐的熔体中。③在电解温度下，黏度小，流动性要好，有利于阳极气体的排除及电解质组成的均匀性。④在电解温度下，有良好的导电性，使其在熔融状态下有较小的电压降，以利于降低电能消耗，提高电流效率。染矣盐蘸杂嚎类竹区桌矾柏舞赦陀枝滦盒效沁兄复擎练瞻巾毖了换唯迅拍稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取⑤电解质各组元中阳离子半径较小，以减少稀土金属在电解质中的溶解损失。⑥没有比稀土金属更正电性的金属，以保证稀土离子的优先析

7、出。⑦在电解温度下，蒸汽压要低，且不与石墨阳极和阴极材料发生作用，并希望它们能形成堆积密度大，稳定性好的络合体。殿悦霞喧振计别枉去吁兼莫伤且油碎敬扯摊病几拱螟垒亡姿姓伺检塘撕餐稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取稀土冶金学第第七章稀土金属及其合金的制取实际上，熔盐电解质是两元或多元熔体。常与稀土氯化物配合作为混合盐的主要成分是碱金属氯化物、有时添加部分碱土金属氯化物。它们在同一熔体中的分解电压比氯化稀土的分解电压越高越好，至少要高0.2V以上，否则，加入的阳离子可能与RE3+同时析出。加入盐的阳离子