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,。混合稀土金屬的組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,在真空感應爐內(nèi)用金屬鈣進行還原,,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,。
(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,在真空感應爐內(nèi)用金屬鈣進行還原,,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,。