稀土金属及其合金的制取

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。

- 1 -。

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。

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。

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。

稀土合金的制备及其磁性研究随着科技的不断发展，人们对材料的需求越来越高，这催生了各种新材料的研究与开发。

稀土合金便是其中之一。

稀土合金是指以稀土元素为主要成分的合金。

稀土元素具有独特的电子结构和一系列特殊的物理和化学性质，使得稀土合金具有良好的磁性、导电性、导热性、耐腐蚀性以及化学反应性等特点，广泛应用于制造电子、航天、汽车、船舶等领域。

本文将简单介绍稀土合金的制备方法和磁性研究进展。

一、稀土合金的制备方法1、氧化物还原法氧化物还原法是制备稀土合金中最常用的一种方法。

这种制备方法通常需要先将稀土氧化物、铝等还原剂混合在一起，在高温下加热，然后通过冷却、粉碎等步骤得到稀土合金。

该制备方法能够到达高纯度、高密度的稀土合金。

不过，还原剂的使用量通常很大，而且产生的二氧化碳等有毒气体需要处理。

2、溶液电沉积法溶液电沉积法是另一种常见的制备稀土合金的方法。

这种方法需要将稀土盐酸溶液、还原剂溶液、沉积剂等溶液混合，加热至一定温度，让溶液中的稀土离子还原成稀土金属，并在电势差的作用下在电极上沉积出合金。

该方法制备的稀土合金具有较高的纯度和均匀的组织结构，加工性能也很好。

但由于装置较为复杂，设备成本较高。

3、气相合成法气相合成法是一种高温高压下进行反应制备稀土合金的方法。

类似于化学气相沉积法，气相合成法由稀土气体和金属气体在高温高压条件下反应得到。

这种制备方法能够得到成分均匀、高纯度、致密的稀土合金，但其过程复杂，需要专业设备和高技能的操作人员。

二、稀土合金的磁性研究稀土合金由于其特殊的电子结构和物理性质，因此在磁性研究领域中有广泛的应用。

目前，稀土磁体是最为理想的永磁材料，已广泛应用于电子、医疗、通讯等领域。

在磁性研究中，常用的磁学方法包括磁化强度、磁通量的变化、矫顽力、剩磁强度、磁致伸缩等参数的测量。

其中，磁化强度是指在外磁场作用下样品中出现的磁性强度，用于描述样品对外磁场的响应；矫顽力是指消除样品中外磁场的最小磁场，用于描述样品本身的磁性强度；剩磁强度是指在外磁场作用下消失磁场后留下的磁性强度，用于描述样品的磁化程度；磁致伸缩是指材料在外磁场作用下的长度变化，常用于制造传感器和定位器等电子产品。

金属热还原法制取稀土金属金属热还原法制取稀土金属(preparation of rare earth metal by metallot}letmic reduction)在高温下用活性较稀土强的金属还原剂将稀土化合物还原成金属的过程。

这是稀土金属制取的重要方法，所用的金属还原剂有钙、锂、镧和铈等。

1826年莫桑德(C．G．Mosande,’)首次用金属钾在氢气气氛下还原氯化铈制得金属铈。

此后一百余年间相继制得金属钆、镧、镨、钕等金属。

1953年达恩(A．H．Daane)和斯佩丁(F．H．Spedding)~．I钙还原稀土氟化物制得致密状金属钇和其他重稀土金属。

同年达恩等又用镧还原氧化钐和氧化镱制得金属钐和镱。

1956年美国卡尔森(O．N．carlson)等人采用钙还原钇的中间合金法制得金属钇。

至20世纪60年代已能用金属热还原法制取纯度超过99％的全部稀土金属。

制取规模为每批数十克至数十千克。

中国从20世纪60年代末开始进行金属热还原法制取稀土金属的研究，70年代初已能制得全部稀土金属，80年代实现大批量生产。

原理用金属还原剂还原稀土化合物，只有当反应的自由能变化AG为负值时，还原反应方可进行。

镁、钙、锂还原稀土卤化物和氧化物的AG值与温度的关系曲线如图。

图中曲线表明，金属镁与稀土卤化物和氧化物反应的AG具有正值或较小的负值，而钙、锂与稀土卤化物反应的AG为负值。

因此，钙、锂可作为还原剂将稀土卤化物还原成稀土金属。

镧和铈能将其他稀土氧化物还原成金属。

方法采用金属热还原法制取稀土金属的前提条件是：被还原的稀土化合物易于制备，纯度高；反应物中非稀土杂质含量少，还原剂纯度在99.9％以上；反应容器与稀土金属及反应物作用小；还原反应须在惰性气体保护下进行(制备钐等在真空下进行)。

主要有稀土氟化物钙热还原法、稀土氯化物钙热还原法、稀土氯化物锂热还原法和稀土氧化物镧、铈热还原法。

稀土氟化物钙热还原法用还原剂金属钙将稀土氟化物还原金属的过程。