[其他]氯化釹電解真空蒸餾法制取金屬釹

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86100333
• 申請日: 1986-01-21
• 公開（公告）號: CN86100333A
• 公開（公告）日: 1987-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李作順;楊廣祿;李宗安;李振海;楊志;唐仁澤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C25C3/34
• 分類號: C25C3/34;C22B59/00
• 代理公司: 北京市第三專利代理事務(wù)所
• 代理人: 母宗緒,虞寶煜

本發(fā)明涉及電解法制取釹鎂合金再經(jīng)蒸餾其合金制取金屬釹的工藝方法。

金屬釹的制取方法主要有金屬熱還原法和熔鹽電解法等。

鹽川二郎（T.Kurita，Denki????Kagaku，1967，35（7），496-501）在氯化鉀-氯化釹熔鹽體系中直接電解制取了金屬釹。但該法電解溫度高達(dá)1050-1100℃，電解質(zhì)揮發(fā)損失和金屬釹的溶解損失均較大，因此，釹的回收率很低，僅為6.95～19.70%。

六十年代初，莫瑞斯E.等（Morrice E.，Sheld E.S.et al，US Bur.Mines，RI7146，1968）報導(dǎo)了以LiF-NdF₃為電解質(zhì)，在惰性氣氛下電解氧化釹制取金屬釹。包頭冶金所同樣是將氧化釹溶解在LiF-NdF₃電解質(zhì)中，但采用敞開式電解槽制取了金屬釹（冶金部包頭冶金研究所，氧化釹電解制取金屬釹研究報告，1984.9）。該法的優(yōu)點是電流效率較高，可達(dá)68.94%，按電解過程中加入的氧化釹計算，釹的回收率可達(dá)95.36%，比莫瑞斯E.提高了金屬釹的回收率。氧化物電解法的不足之處是電解溫度高達(dá)1050℃，電解質(zhì)揮發(fā)損失大;用氟化物作電解質(zhì)，給電解設(shè)備材料的選擇帶來了困難，且耐氟化物腐蝕的材料價格均昂貴;電解原料氧化釹是由萃取分離得到的釹的化合物經(jīng)草酸沉淀或碳酸鈉沉淀、煅燒后制得，其中一部分氧化釹還要制成氟化釹，這又增加了制取金屬釹的成本。

法國專利（FR????2548687????A）闡述了一種從稀土合金中制取金屬釹的方法，即將脫水的釹的鹵化物（最好是氟化釹）與氯化鈣或氟化鈣混合，于900-1100℃，用金屬鈣熱還原制取釹鎂中間合金，再于1100～1500℃和1.33×10^-2Pa～1.33×10²Pa（1×10^-4mmHg～1mmHg）壓力下蒸餾該合金制取金屬釹。該法收率高，但要求氯化釹原料中雜質(zhì)含量低;為了蒸餾除鈣，需要較高溫度，蒸餾必須在感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行;還原的反應(yīng)溫度亦高，且還原的反應(yīng)器需用耐氫氟酸和鹽酸蒸氣的材料制成，例如用價格較高的鉭坩堝。所以該法要求的設(shè)備較復(fù)雜，原材料成本高。

本發(fā)明的目的在于研究出一種易于工業(yè)化的制取金屬釹的工藝流程，使用該流程可降低制取金屬釹的成本。

本發(fā)明的另一個目的是直接使用混合稀土提取分離時得到的氯化釹做為本工藝的原料，不需再轉(zhuǎn)化為氧化物或氟化物。

本發(fā)明的再一個目的是不使用金屬鈣，避免金屬鈣對產(chǎn)品的污染，降低真空蒸餾釹鎂合金的溫度，可采用普通的電阻爐、外部加熱蒸餾罐，使其適于大規(guī)模生產(chǎn)。

稀土金屬是外層電子結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)極相似的一族元素，它們均能與鎂形成合金。可以通過蒸餾稀土鎂合金除去金屬鎂，制取稀土金屬。依據(jù)這一原理，用同一種方法可制取各種稀土金屬。

本發(fā)明是以液體鎂為陰極，石墨為陽極電解制取釹鎂合金，再經(jīng)蒸餾除去鎂制取金屬釹的一種工藝方法。采用液體鎂作陰極，電沉積的釹可以很容易地溶于其中形成所需要的釹鎂合金。電解質(zhì)由氯化釹和氯化鉀組成（也可添加NaCl），電解過程中電解質(zhì)里的氯化釹含量保持在10～45%（重量百分?jǐn)?shù)，以下表示含量的百分?jǐn)?shù)除特別說明外均為重量百分?jǐn)?shù)）之間，其余為氯化鉀。電解質(zhì)溫度為790～1000℃。電解得到的釹鎂合金經(jīng)蒸餾除去其中的鎂。蒸餾除鎂的條件是蒸餾罐內(nèi)的壓力保持在低于1.33Pa（1×10^-2mmHg），蒸餾溫度為600～950℃。