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稀土百科 | 稀土金属的生产 中国稀金谷大数据
2022-05-25
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制备稀土金属主要采用熔盐电解法和金属热还原法。稀土元素根据熔点和沸点的不同采用不同的制备方法。La、Ce、Pr、Nd的熔点低、沸点较高，一般采用熔盐电解法和氯化物钙热还原法制取，工业上用熔盐电解法。

其单一金属用氟化物-氧化物体系熔盐电解法；混合金属用氯化物体系熔盐电解法。Sm、Eu、Yb、Tm的沸点较低、熔点居中，采用氧化物经La、Ce金属热还原，然后进行蒸馏的方法，金属制取在碳管炉中进行。重稀土金属的熔点高、沸点也高，一般采用氟化物钙热还原法制取，在真空感应炉中进行。

熔盐电解法是制取混合稀土金属及镧、铈、镨、钕等单一轻稀土金属的主要工业方法。它有生产规模大、不用还原剂、可连续生产和比较经济与方便的特点。因此，熔盐电解法在稀土金属生产中占有重要地位，其应用范围很广。熔盐电解制取稀土金属和合金，可在氯化物体系和氟化物-氧化物体系两种熔盐体系中进行。

氯化物体系具有熔点较低、原材料廉价、操作简单等特点，现已在工业上广泛使用。稀土氧化物-氟化物熔盐电解的实质是以稀土氧化物为原料，在氟化物熔盐中进行电解以析出稀土金属的过程。由于稀土氧化物和氟化物的沸点较高，蒸气压较低，所以这种方法不仅可以制取混合稀土金属，还可以制取各种轻重稀土金属及其合金。


氟化物-氧化物体系与氯化物体系相比，虽然有着不同的工艺特点，但电解理论规律基本一致，具有电解质成分稳定、不易吸湿和水解，有较高的电解技术指标等特点，近年来工艺技术有了很大的发展，已逐渐取代氯化物体系电解。

除熔盐电解法外，金属热还原法也是制取稀土金属及其合金的重要工业方法。一般而言，熔盐电解法生产规模较大，适用于生产混合稀土金属、铈组或镨钕混合金属以及镧、铈、镨、钕等单一轻稀土金属，其产品纯度有限；而金属热还原法主要用于制取单一重稀土金属钐、铕、镱等高蒸气压金属和质量较高的错、钕等单一轻稀土金属，产品纯度较高。近30年来，金属热还原法在用以制取某些重要的稀土合金方面也取得了重大进展，并已发展为工业生产方法。

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