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钢塑复合管电解法制取稀土金属
点击次数:263  更新时间:2018-03-01  【打印此页】  【关闭

  在直流电流作用下,含钢塑复合管电解质中的稀土离子在电解槽阴极获得电子还原成金属的稀土金属制取方法。这是制取混合稀土金属,轻稀土金属镧、铈、镨、钕及稀土铝合金和稀土镁合金的主要工业生产方法。有氯化物熔盐电解和氟化物熔盐电解两种方法,工业上主要采用前一种方法。

  产品稀土金属的纯度一般为95%~98%,主要作为合金成分或添加剂广泛应用于冶金、机械、新材料等部门。与金属热还原法制取稀土金属相比,此法具有成本较低、易实现生产连续化等优点。 赫里布兰德(w.Hillebrand)等人在1857年首次用稀土氯化物熔盐电解法制取稀土金属。1940年奥地利特雷巴赫化学公司(Treibacher Chemische Werke A G )实现了熔盐电解制取混合稀土金属的工业化生产。1973年西德戈尔德施密特公司(Th.Goldschmidt AG)以氟碳铈镧矿高温氯化制得的氯化稀土为原料,用50000A密闭电解槽电解生产稀土金属。1902年姆斯马(W.Munthman)提出用氟化物熔盐电解法制取稀土金属。80年代苏联采用这种熔盐电解法在24000A电解槽中电解生产稀土金属。

  中国从1956年开始研究氯化物熔盐电解法,现已发展到用1000、3000和10000A电解槽电解生产混合稀土金属和镧、铈、镨等的规模。70年代初又开始研究氟化物熔盐电解法,80年代用于金属钕的工业生产,现已扩大到3000A电解槽的生产规模。

  氯化物熔盐电解 以碱金属和碱土金属氯化物为电解质,以稀土氯化物为电解原料的熔盐电解方法,从阴极析出液态稀土金属,阳极析出氯气。这种方法具有设备简单、操作方便、电解槽结构材料易于解决等特点,但也存在氯化稀土吸水性强、电流效率低等问题。

  RECI3 - KCl是目前较理想的电解质体系,由于NaCI比KCI价廉,所以RECI3 - KCI - NaCl三元系也是工业上常用的电解质体系。 氯化物熔盐电解原理 当RECl 3- KCl熔盐电解质在以石墨为阳极、钼或钨为阴极的电解槽中进行电解时,电解质在熔融状态下离解为RE 3+ 、K+ 和Cl-离子,在直流电场作用下,RE 3+ 、K+ 向阴极迁移,Cl - 阳极迁移,由于离子的电极电位不同,电极电位较正的RE 3+ 首先在阴极上获得电子被还原成金属。

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