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
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槽型
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影响电流效率的主要因素
2020
烘
02
2022
出金属及阳极和电解质更换
03
稀土氯化物熔盐电解工艺
稀土氯化物熔盐电解工艺流程
稀土氯化物熔盐电解设备
含氯浓度10~30％的电解尾气，可以采用适当的溶剂(如四氯化碳)吸附尾气中的氯，然后将含氯的溶剂加热或减压，使氯气解析出来，成为高浓度的氯气进行利用。 对含氯浓度小于10％的电解尾气的吸收方法有两种：一是使含氯尾气通过灼热的铁屑制取三氯化铁；二是使含氯尾气通入氢氧化钠或石灰水溶液中，回收次氯酸钠或漂白粉。
影响电流效率的因素：
该工艺是以粉末状的稀土氧化物为溶质，以同种稀土元素的氟化物为主要溶剂、氟化锂、氟化钡为混合熔盐的添加成分。
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电解工艺：
阴极通常选用钼或钨的金属型材。阳极材质都是石墨，但形式多样。
氟化物熔盐在高温下具有很强的腐蚀性，传统的工业耐火材料都难以用来做稀土氧化物电解槽槽体材料。在生产规模不大的情况下，都用石墨坩埚作电解槽。
3 自耗阴极电解制取稀土合金（Nd-Fe）
7.3 热还原法制取稀土金属
利用活性较强的金属作为还原剂，还原其它金属化合物，制取金属的方法，通称为金属热还原法。 1 金属钙还原REF3制备稀土金属 3Ca + 2REF3 3CaF2 + 2 RE (1450—1750℃) CaF2与RE金属熔点接近，且蒸汽压较低，从而使得反应过程进行得较平稳，热量不易散失，金属易于聚集且易于观察操作。 CaF2渣的流动性好，易与金属的分离，还原剂钙易得又易提纯。 REF3 较RECl3不易吸水。
由于金属呈液态聚集，电解质温度比金属熔点高，这就使电解槽槽体材料和电极材料在选择上受到限制，对于上万安培规模的大型工业槽可能要采用某些难熔金属的材质作槽衬或者采用凝壳技术。
稀土镁合金生产
稀土镁合金生产
稀土镁合金生产技术指南
1、稀土镁合金的特性
稀土镁合金是由稀土元素和镁元素组成的金属材料，由于稀土元素的参与，使得稀土镁合金具有较强的耐蚀性、高抗热闪和良好的磨损性。
此外，稀土镁合金的力学性能也比纯镁好，抗拉强度以及抗压强度都有所提高。
2、稀土镁合金的生产工艺
（1）原料制备：首先需要准备好稀土元素和镁元素的原料，采用较精细的粉末，并且粒度要适当，方便混合。
（2）混合：将稀土元素和镁元素的原料进行混合，使其比例达到预期的比例。
（3）烧结：将混合后的原料进行烧结，以达到材料结晶的目的。
（4）加工：加工过程需要运用大型机械设备，将烧结后的材料加工成需要的形状和尺寸。
3、稀土镁合金的应用
稀土镁合金具有较好的耐蚀性、高抗热闪和良好的磨损性，因此可以广泛应用于航空、航天和汽车制造等行业。
此外，由于其具有较强的力学性能，稀土镁合金也可以用于设备制造及精细加工等领域。
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直接电解法制取高含量稀土镁(铝)中间合金项目建议书.
直接电解法制取高含量稀土镁/铝中间合金的项目建议书兰州理工大学一、项目概述稀土被喻为是工业中的“维生素”，是21世纪的重要战略物资[23]。
稀土因其独特优异的性质，是当今世界各国改造传统产业，发展高新科技和国防尖端技术不可或缺的战略资源。
我国是世界稀土资源最为丰富的国家，且稀土生产量、出口量和使用量均居世界第一，且资源潜力很大，稀土金属及其合金产业在整个稀土产业链中具有极其重要的地位，如钕已成为拉动我国稀土产业发展的主要元素[24]。
我国稀土资源十分丰富。
据公布资料称；我国稀土工业储量为4300万吨(以REO计)，远景储量4800万吨，总储量9100万吨，居全球首位[25]。
稀土金属由于独特的化学性质，在与有色金属生成金属间化合物和合金材料时表现出优异的力学性能。
近年来稀土中间合金（母合金）的短流程加工已经被众多稀土企业所重视，稀土中间合金的使用不仅能够减少氧化烧损、降低成本。
而且运存方便，加入时操作简单安全、成分抑郁控制，可以得到成分稳定、质量可靠的合金。
且采用中间合金法配制中间合金时，稀土金属中间合金中稀土含量可达10%。
且用电解法直接生产稀土金属中间合金，电流效率高、工艺相对简单、成本低、稀土收回率可达90%。
所以获得了广泛应用[23]。
目前稀土中间合金的制取大多采用掺兑工艺。
即将电解获得的稀土金属熔液与其他熔化的金属混合，浇注后形成熔液，但是存在着流程长，设备要求高，能耗高，环境污染严重等一系列问题。
而最新的工艺是将制备纯金属的前级矿物（原料），直接进行熔融电解，可获得稀土含量较高的母合金。
典型的案例是钇镁合金的一步法生产，即将脱水的MgCl和YCl等按比例混合，熔融，通过电解共析法将两种金属同时析出。
该工艺即解决了镁冶炼的烧损，又解决了Mg和Y熔点差大，不易混合的问题，实现了该合金的短流程生产。
采用该工艺生产的Y-Mg合金中的Y含量可高达30-70%，为Y的应用找到了很好的出路。
二、项目的目标与任务1）、研究电参数对制备稀土合金的影响。
稀土金属
求助编辑百科名片稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。
稀土金属是从18世纪末叶开始陆续发现。
稀土金属的光泽介于银和铁之间。
稀土金属的化学活性很强。
目录稀土金属定义稀土金属名称与化学符号国内稀土储量稀土金属起源稀土金属发展稀土工业稀土金属资源稀土金属现状稀土金属-性质物理性质化学性质稀土金属用途稀土金属化合物的提取稀土金属化合物分离和提纯化学法离子交换法溶剂萃取法稀土金属及其合金的制取稀土金属稀土铁合金的制取稀土金属提纯真空熔融法电迁移法区域熔炼法用途稀土金属定义稀土金属名称与化学符号国内稀土储量稀土金属起源稀土金属发展稀土工业稀土金属资源稀土金属现状稀土金属-性质物理性质化学性质稀土金属用途稀土金属化合物的提取稀土金属化合物分离和提纯离子交换法溶剂萃取法稀土金属及其合金的制取稀土金属稀土铁合金的制取稀土金属提纯真空熔融法电迁移法区域熔炼法用途展开编辑本段稀土金属定义稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。
编辑本段稀土金属名称与化学符号它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。
它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。
编辑本段国内稀土储量在目前已探明的稀土储量中，中国第一，约占世界总储量21000万吨的43%，独联体达4000万吨，世稀土金属界储量的19.5%，位居第二，美国为2700万吨，占世界12.86%，位居第三。
其次巴西、澳大利亚、越南、加拿大和印度等国的拥有量也相当可观。
目前中国控制世界稀土市场98%的份额。
稀土合金综述报告范文
稀土合金综述报告范文引言稀土合金是一种特殊的合金材料，其拥有独特的物化性质和广泛的应用领域。
本文将对稀土合金的定义、特性、制备方法和应用进行综述，并将重点关注其在新能源、电子器件和汽车工业中的应用。
稀土合金的定义和特性稀土合金是由稀土元素和其他金属元素组成的合金材料。
稀土元素是指周期表中的15个元素，包括镧系元素和钇系元素。
稀土合金具有独特的磁性、光学和电子性质，因此被广泛应用于各个领域。
稀土合金除了常见的金属特性外，还具有以下特点：1. 高磁性：稀土合金中的稀土元素能够产生强磁场，使其具有优异的磁性能，适合用于制造磁体和电机等设备。
2. 高强度：稀土合金中的稀土元素和其他金属元素形成具有高强度和高硬度的晶体结构，使其在结构材料中具有广泛应用价值。
3. 高温稳定性：许多稀土合金具有良好的高温稳定性，使其在高温环境下仍能保持其性能，适用于高温设备和航天器件。
稀土合金的制备方法稀土合金的制备主要通过以下几种方法：1. 粉末冶金法：将稀土和其他金属的粉末混合后，在高温条件下进行烧结或热压成型，得到稀土合金。
2. 溶液冶金法：将稀土和其他金属溶解在溶剂中，通过控制溶液的浓度和温度，利用溶液反应和析出的方法制备稀土合金。
3. 气相沉积法：在高温和高真空环境下，将稀土和其他金属元素通过气相反应沉积在基底上，形成稀土合金。
稀土合金在新能源领域的应用稀土合金在新能源领域有着重要的应用价值，主要体现在以下几个方面：1. 稀土永磁材料：由于稀土合金具有优异的磁性能，稀土永磁材料被广泛应用于制造电机、发电机和磁体等设备，提高其性能和效率。
2. 锂电池材料：稀土合金作为锂电池正负极材料的添加剂，能够提高电池的容量和循环寿命，使锂电池具有更长的续航能力和更高的安全性。
3. 燃料电池催化剂：稀土合金具有良好的电催化性能，可以作为燃料电池阴极材料的添加剂，提高燃料电池的效率和稳定性。
稀土合金在电子器件领域的应用稀土合金在电子器件领域也有着广泛的应用，主要表现在以下几个方面：1. 光电器件：稀土合金具有优异的光电性能，可以用于制造激光器、LED和光敏器件等，推动光电子器件技术的进一步发展。
稀土金属的冶炼与工艺
将稀土金属或其化合物与氟气反应，生成相应的氟化 物。
硫化物制备
将稀土金属或其化合物与硫反应，生成相应的硫化物 。
稀土金属的合金化与复合材料制备
合金化
将稀土金属与其他金属元素混合，制备出具有优异性能的合金材料。
复合材料制备
将稀土金属与其他材料复合，制备出具有优异性能的复合材，如稀土-玻璃复 合材料、稀土-陶瓷复合材料等。
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稀土金属的加工工艺
稀土金属的熔炼与铸造
熔炼
熔炼是稀土金属加工的第一步，通过高温将原料熔化为液态，再通过合理的浇 注系统将熔体注入模具中冷却凝固成铸件。
铸造
铸造是将熔炼后的液态金属浇注到铸型中，待其冷却凝固后获得所需形状和尺 寸的毛坯或零件的工艺过程。
稀土金属的塑性加工
轧制
轧制是将金属坯料通过旋转的轧 辊间隙，使其变形成为所需形状
THANKS
稀土金属的冶炼与工艺
$number {01} 汇报人：可编辑
2024-01-06
目录
• 稀土金属简介 • 稀土金属的冶炼工艺 • 稀土金属的加工工艺 • 稀土金属的应用领域 • 稀土金属的未来发展与挑战
01
稀土金属简介
稀土金属的定义与特性
定义
稀土金属是一组元素周期表中的元素 ，包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕 、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥 等。
可持续利用
通过技术创新和优化生产工艺，实现稀土金 属的可持续利用，确保资源的长期供应。
稀土金属的高效冶炼与加工技术发展
高效冶炼
研发新的冶炼技术和设备，提高稀土金属的 冶炼效率和纯度，降低能耗和环境污染。
加工技术
改进和优化稀土金属的加工技术，提高产品 的质量和附加值，满足不同领域的需求。
稀土是如何提炼出来
立志当早，存高远稀土是如何提炼出来稀土市场是一个多元化的市场，它不只是一个产品，而是15 个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属，均具有多种多样的用途。
加上相关的化合物和混合物，产品不计其数。
首先从最初的矿石开采起，我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。
稀土选矿选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异，采用不同的选矿方法，借助不同的选矿工艺，不同的选矿设备，把矿石中的有用矿物富集起来，除去有害杂质，并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。
当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中，稀土氧化物含量只有百分之几，甚至有的更低，为了满足冶炼的生产要求，在冶炼前经选矿，将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开，以提高稀土氧化物的含量，得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。
稀土矿的选矿一般采用浮选法，并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。
内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床，是铁白云石的碳酸岩型矿床，在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外，还有数种含铌、稀土矿物)。
采出的矿石中含铁30%左右，稀土氧化物约5%。
在矿山先将大矿石破碎后，用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。
选矿厂的任务是将Fe2O3 从33%提高到55%以上，先在锥形球磨机上磨矿分级，再用圆筒磁选机选得62～65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。
其尾矿继续进行浮选与磁选，得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。
稀土富集在浮选泡沫中，品位达到10～15%。
该富集物可用摇床选出REO 含量为30%的粗精矿，经选矿设备再处理后，可得到REO60%以上的稀土精矿。
稀土冶炼方法。
2019年度中国有色金属工业科学技术奖高纯稀土金属、合金靶材及其制备技术
2019年度中国有色金属工业科学技术奖高纯稀土金属、合金
靶材及其制备技术
2019年度中国有色金属工业科学技术奖的一个奖项是高纯稀
土金属、合金靶材及其制备技术。
这个奖项表彰在高纯稀土金属及其合金靶材的研发和制备技术方面做出杰出贡献的个人、团队或机构。
高纯稀土金属和合金靶材主要用于光电领域、航天航空领域、电子信息技术领域以及新能源领域等高科技产业。
获得这个奖项的个人、团队或机构在以下方面具有卓越贡献：
1. 稀土金属和合金靶材的制备技术：开发了新的制备工艺和工艺设备，实现了高效、高纯度的稀土金属和合金靶材的生产。
2. 材料性能的优化和控制：通过精确的成分控制、特定的工艺参数和熔体调控等手段，提高了稀土金属和合金靶材的结晶性能、机械性能和化学性能。
3. 产品应用和技术推广：在高纯稀土金属和合金靶材的应用开发和产业化过程中，为相关行业和企业提供了技术支持和解决方案。
获得这个奖项对于推动稀土金属和合金靶材行业的发展具有重要意义，也为中国有色金属工业的科技创新提供了典范和经验。