熔盐电解法制备稀土合金研究进展

熔盐电脱氧法制备稀土金属镝和镝铁合金的研究熔盐电脱氧法是一种制备稀土金属镝和镝铁合金的方法,该方法具有简单、高效、低成本等优点。

以下是该方法的研究内容:
1. 材料准备:首先需要从稀土矿物中提取镝和铁,然后将其放入盐溶液中,通过电脱氧处理使其形成金属镝和镝铁合金。

对于镝铁合金,可以通过熔融金属和退火处理来得到所需的形状和性能。

2. 电脱氧处理:在电解质溶液中,通过电场的作用,将氧气从水
中分离出来,形成脱氧水,并将其中的杂质除去。

在这个过程中,需要控制电流、电压和时间等因素,以达到最佳的脱氧效果。

3. 熔融金属处理:将经过电脱氧处理的稀土金属镝和镝铁合金
熔融在一起,并通过控制温度和时间等因素,使其形成均匀的混合物。

4. 退火处理:将混合物加热至适当的温度,使其退火,形成所需
的形状和性能。

在这个过程中,需要控制退火温度和时间等因素,以保证混合物的均匀性和性能。

5. 表征:通过X射线衍射、电子显微镜、密度泛函理论等表征手段,对制备的稀土金属镝和镝铁合金进行表征,以了解其结构和性能。

熔盐电脱氧法制备稀土金属镝和镝铁合金是一种高效、环保、低成本的方法,可以用于制备各种稀土金属镝和镝铁合金的混合物,并可以用于多种应用领域,如电子、磁学、化工等。

专利名称：一种液态阴极熔盐电解提取稀土并制备铅稀土合金的方法
专利类型：发明专利
发明人：李著尧,唐丹丹,刘峙嵘,何飞强
申请号：CN201910577180.2
申请日：20190628
公开号：CN110195243A
公开日：
20190903
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种液态阴极熔盐电解提取稀土并制备铅稀土合金的方法，属于核燃料后处理技术领域，技术方案为：将氯化锂、氯化钾、氯化稀土放入氧化铝坩埚，升温熔化为熔盐，在氧化铝坩埚中放入装有铅锭的小坩埚，保温；将阴极、参比电极和辅助电极插入熔盐连接电化学工作站；使用电化学工作站循环伏安、计时电位测定稀土还原峰电位和合金形成电流；根据稀土在液态铅电极上的还原峰电位和铅稀土合金的形成电流，分别进行恒电位电解和恒电流电解提取稀土；小坩埚在氩气保护下冷却，将电解产物取出，使用乙醇、去离子水冲洗，低温烘干得到铅稀土合金。

本方法较固态电极提取稀土并得到铅稀土合金的流程短，提取速率快，稀土的提取率高达97.2％。

申请人：东华理工大学
地址：330013 江西省抚州市学府路56号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司
代理人：田鸿儒
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熔盐电解氧化钇制取Al-Y合金工艺的研究
王毅军
【期刊名称】《稀有金属与硬质合金》
【年(卷),期】1992()3
【摘要】本文研究了以液态铝做阴极,在改进型的氟盐体系中,电解氧化钇制取Al-Y合金的工艺。

按最佳工艺条件连续电解的结果表明:该工艺稳定,稀土平均收率大于95％,电流效率大于75％,是一种可连续生产,较为经济合理的制取稀土-铝合金的工艺。

【总页数】3页(P25-27)
【关键词】熔盐电解;Al-Y合金;工艺
【作者】王毅军
【作者单位】湖南稀土金属材料研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TF805.1
【相关文献】
1.熔盐电解法制取钬铁合金试验研究 [J], 雷杰兵;李安国;孟凡伟
2.熔盐电解法制取镝铁合金的研究 [J], 李炜
3.熔盐电解法制取铝锶合金的扩大试验研究 [J], 杨宏伟;徐建华;等
4.熔盐电解法制取铝铒合金的研究 [J], 付静;吴文远;涂赣峰;王兆文;杨红晓
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•90•有色金属（冶炼部分）（http://ysyl_ bgrimm. cn)2021年第4期doi：10. 3969/j. issn. 1007-7545. 2021. 04. 015熔盐电解法制备镨钕铈合金的研究于兵，刘玉宝，张全军，黄海涛，康佳，闫奇操(包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室，内蒙古包头014030)摘要：利用500 A规模电解槽，在氟化锂-氟化镨钕-氟化铈熔盐体系中，以氧化铈与氧化镨钕混合物为电解原料，制备了不同金属配分的镨钦铈合金。

研究了不同电解质组成、电解温度（980〜1060 °C)以及加料速度对电解过程的影响。

研究表明，电解质组成是控制合金中金属配分的关键因素，同时电解温度对金属配分的影响不大。

但电解温度偏低或者加料速度偏慢会使电解质液面上升，导致“熔盐外溢”现象的发生。

关键词：熔盐电解；镨钕铈合金；电流效率中图分类号：T n3;T G146. 4+ 5 文献标志码：A 文章编号：1007-7545(2021)04-0090-06Preparation of Pr-Nd-Ce Alloys by Molten Salt ElectrolysisY U B in g,L IU Y u-b a o,Z H A N G Q u a n-ju n,H U A N G H a i-ta o,K A N G J ia,Y A N Qi-cao(S ta te K eyLaboratory of Bayan Obo Rare E arth Resource Research and Com prehensive U tilization,Baotou Research Institute of Rare E arths,B aotou 014030, Inner M ongolia,C hina)Abstract：Different compositions of Pr-N d-C e alloys were prepared by m olten salt electrolysis in lithium fluoride-praseodym ium neodym ium fluoride-cerium fluoride system. 500 A scale electrolytic cell was used as a power s o u rc e,a n d cerium oxide and praseodym ium neodymium oxide were used as raw materials. Effects of electrolyte co m position，tem p eratu re ( 980 — 1 060 °C) and feed rate on electrolysis process were studied. T h e results show th at electrolyte composition is the key to control stability of metal composition. H o w e v e r, tem p eratu re has little effect on metal composition. A low tem perature or slow feed rate will bring increase of electrolyte liquid level.Key words：m olten salt electrolysis；Pr-N d-C e allo y s；current efficiency随着我国科技行业苗壮成长，稀土永磁材料作为新兴战略性产业，在信息技术、通讯电子、风力发电、国防等领域中扮演着举足轻重的角色[1〜。

中国稀土熔盐电解工艺技术发展展望任永红1 我国稀土熔盐电解技术发展历程熔盐电解法是制备稀土金属及其合金的重要方法之一。

1875年，首先由希尔德布兰德（Hille-brand）和诺顿（Norton）利用氯化物电解工艺制备得到了金属镧、金属铈及镨钕合金。

我国稀土熔盐电解工艺技术研究始于20世纪50年代，1956年中国科学院长春应用化学研究所开始探索研究稀土氯化物电解工艺技术，并成功制备了金属镧、金属铈和金属钕。

1965年上海跃龙化工厂在氯化物熔盐体系中相继实现了800A、3KA规模电解槽的工业化生产，该电解工艺主要产品是混合稀土金属，主要应用于发火材料，同时也可以制备熔点较低的单一稀土金属镧、铈、镨等。

当时氯化物熔盐电解体系的电解槽为上插阴极结构，由钼棒（条）作为阴极，电解槽内衬为石墨整体坩埚并兼作为阳极，坩埚底部的瓷碗作为金属接收器。

槽型结构示意图见图1。

图1 整体型氯化物体系电解槽1.钼阴极；2. 石墨坩埚；3. 瓷碗接收器；4.液态金属；5. 阳极母线；6. 电解质液面；7.铁外壳氯化稀土电解槽是一个敞开式的槽型结构，每两炉更换一次瓷碗，每10天左右停炉更换整体石墨坩埚。

该工艺最大优势是电解原料成本低，将稀土氯化物结晶料直接入炉。

缺点也很明显，氯化物挥发物及尾气氯气无收集装置，无组织排放严重，操作环境恶劣。

半连续操作使电解过程波动很大，电流、温度的不稳定造成电流效率只有60%左右，产品批量小，单炉产量为3～5kg，产品质量不稳定，工人劳动强度大。

金属镧、铈、镨、钕中金属钕的熔点最高，为1024℃。

采用氯化物电解工艺制备工艺要求操作温度高于金属熔点，该工艺用于制备金属钕会导致电解质挥发加剧，因此，用氯化物体系电解生产金属钕在成本上是不经济的。

1983年日本成功开发了NdFeB 磁体并在世界范围内迅速形成产业，每年对金属钕等熔点较高的稀土金属产品需求不断扩大，激发了氟盐体系氧化物电解技术的研发。

早在1964年，我国科研人员就借鉴铝电解工艺技术开展了氟盐体系电解氧化铈制取金属铈的实验研究。

管理及其他M anagement and other 稀土金属熔盐电解技术现状及发展趋势林秀龙，郭连平，刘振龙摘要：本文简要介绍了稀土金属熔盐电解技术的发展现状，并深入分析了利用该技术制造稀土金属的基本原理，包括对阳极效应、分解电压和电离现象等问题的详细讨论和规划；最后，阐述了稀土金属熔盐电解技术的未来发展趋势。

通过研究熔盐电解技术，促进了该技术在稀土金属制造中的应用发展，并推动了熔盐电解技术在当今社会的快速发展。

关键词：稀土金属；熔盐电解技术；发展现状；发展趋势熔盐电解制取稀土金属最早始于19世纪中期，它是制备合金和稀土金属的重要方法之一，在我国稀土金属的发展历程中扮演着重要角色。

最早被制取出的金属是铈、镧、钕等稀土金属以及其他合金金属。

熔盐电解技术可生成两种电解质体系，即氟化稀土电解质体系和氯化稀土电解质体系。

对于熔点和沸点较高的稀土金属，氧化物稀土电解体系较适合；相反，对于熔点较低的稀土金属，则更适合采用氯化物稀土电解体系。

然而，氯化物电解体系存在一定缺点，一是氯化稀土易挥发，二是其产生的化学物质对环境污染较大，因此我国后来的稀土金属发展大多采用氟化物体系电解工艺，满足了社会发展需求。

1 熔盐电解技术在稀土金属制作中的发展现状1.1 氟化物电解质体系在稀土金属中的发展现状概况氟化物电解质体系又称氧化物电解质体系。

众所周知，稀土金属元素的制备在工业中主要依据其沸点和熔点的不同而选择不同的制取方法。

一些单一金属元素通常采用氟化物电解质体系进行制取，而像钐、镱、铥等熔点居中、沸点较低的金属元素在制取过程中通常也采用氟化物电解质体系。

氟化物电解质体系具有不易吸湿和水解、成分稳定以及较高的电解技术指标等优势。

然而，在应用氟化物体系制取稀土金属时，会伴随着氟化氢气体或氟气的释放，对环境造成较大污染和影响。

此外，它还存在电耗高、电流效率低等缺点。

因此，许多研究者开始对其进行不断研究和探索，并随着近年来工艺技术的快速发展，氟化物电解质体系在工业中的应用也越来越广泛。

熔盐电解法制备Sm合金的研究进展
康佳;刘玉宝;于兵;黄海涛;张全军;闫奇操
【期刊名称】《中国材料进展》
【年(卷),期】2022(41)2
【摘要】稀土钐(Sm)是变价稀土元素,因此Sm合金具有独有的特性,使其成为一种极具潜力的功能材料,常被应用于稀土永磁、储氢、发光以及航空航天等领域。

系统地比较了现阶段制备Sm合金方法的优缺点,其中熔盐电解法制备Sm合金具有产物更加纯净、低成本、连续作业等优点,成为近期学者的研究热点。

然后,重点阐述了熔盐电解法制备Sm-Al、Sm-Cu、Sm-Co、Sm-Ni和Sm-Fe合金的最新研究进展及存在的问题,介绍了Sm离子在熔盐中的电化学行为及Sm合金在阴极上的生成规律,并提出了熔盐电解法制备Sm合金进一步向产业化方面发展的重点研究方向。

【总页数】8页(P148-155)
【关键词】熔盐电解法;Sm合金;稀土;电化学行为;生成规律
【作者】康佳;刘玉宝;于兵;黄海涛;张全军;闫奇操
【作者单位】包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】TF111;TG146.45
【相关文献】
1.熔盐电解法制备铝-钪中间合金的研究进展
2.熔盐电解法制备镁合金的研究进展
3.熔盐电解法制备稀土合金研究进展
4.熔盐电解法制备铝钪中间合金研究进展
5.熔盐电解法制备稀土镁合金研究进展与展望
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液态阴极熔盐电解法制备锌-稀土中间合金的
研究
液态阴极熔盐电解法是一种常用的制备锌-稀土中间合金的方法。

本文将从原理、研究进展以及存在的问题等方面进行探讨。

首先，液态阴极熔盐电解法制备锌-稀土中间合金的原理是利用电解过程中的离子迁移和电化学反应，使得稀土元素与锌结合在一起形成中间合金。

常用的熔盐体系包括氯化钠-氯化钙-氯化锂（NaCl-CaCl2-LiCl）等。

近年来，液态阴极熔盐电解法制备锌-稀土中间合金的研究逐渐增多。

研究表明，通过调控电流密度、电解温度、熔盐成分等参数，可以实现定向合成锌-稀土中间合金。

同时，研究人员还发现，在合金化过程中可以引入一定比例的助剂贵金属、碱金属等，以提高合金的性能。

在研究中发现，液态阴极熔盐电解法制备锌-稀土中间合金存在一些问题。

首先，合金化过程中需要高温高压条件，对设备要求较高。

其次，熔盐体系复杂，易受到氧化还原反应的影响，导致稀土元素的损失。

此外，合金中稀土元素的分布均匀性也是一个难题，需要进一步研究。

针对上述问题，研究人员正在不断寻求解决方案。

一方面，对熔盐体系进行优化，尽量降低氧化还原反应的影响。

另一方面，研究人员还在尝试利用其他方法，如电化学反应、溶剂萃取等，来制备锌-稀土中间合金。

总结起来，液态阴极熔盐电解法是一种制备锌-稀土中间合金的有效方法。

然而，研究中还存在一些问题需要解决。

通过改进熔盐体系与优化制备工艺，相信液态阴极熔盐电解法在锌-稀土中间合金的制备中会有更为广阔的应用前景。

第38卷第3期2010年9月稀有金属与硬质合金Rare Metals and Cemented CarbidesVol.38　№.3Sept.　2010・工艺与技术・熔盐电解稀土用钨电极的制备工艺研究贾根贵1,李昌林2,孙东亚3,张太康2,吕　莹2(1.中国兵器工业第五二研究所,内蒙古包头014034;2.中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083;3.佳科太阳能硅有限公司,福建厦门361000) 摘　要:采用适当的含镍化合物及相应的加入方式制备镍包钨粉,微量镍可在钨颗粒表面均匀包覆;镍包覆钨粉经活化烧结生产的致密钨棒用于稀土电解的阴极,较传统的钼阴极具有更强的抗腐蚀性。

用质量分数为0.4%的微量镍包覆钨粉,可实现在低于1500℃温度下烧结出相对密度大于90%的致密钨材。

该钨电极制备工艺具有流程短、生产成本低、质量稳定等特点。

关键词:钨电极;镍包覆;活化烧结 中图分类号:T G146.411 文献标识码:A 文章编号:100420536(2010)0320043203Preparation of Tungsten Elect rode U sed in Rare Eart h Fused Salt Elect rolysis J IA Gen2gui1,L I Chang2lin2,SUN Dong2ya3,ZHAN G Tai2kang2,L U Y ing2(1.The52t h Research Instit ute of China Weapon Indust ry,Baotou014034,Chian;2.School of Metallurgical Science and Engineering,Cent ral Sout h U niversity,Changsha410083,China;3.Jiake Solar Energy Silicon Co.,Lt d,Xiamen361000,China)Abstract:Tungsten powders coated by nickel were prepared wit h proper nickel compound as t he raw mate2 rial and corresponding addition met hod.Trace nickel can be coated evenly on t he surface of t ungsten pow2 ders.The above t ungsten powders were used to produce compact t ungsten rods by activated sintering.The t ungsten rods were applied in rare eart h elect rolysis as t he cat hode of better corrosion resistance t han t radi2 tional molybdenum cat hode.The compact t ungsten elect rode of a relative density over90%can be pre2 pared by activated sintering at a temperat ure below1500℃and using t he t ungsten powders coated wit h 0.4%nickel.The above t ungsten electrode preparation process has t he advantages of short flow,low p ro2 duction co st,and stable product quality.K eyw ord:t ungsten elect rode;nickel coating;activated sintering1　前　言熔盐电解法生产稀土金属,需采用难熔和抗腐蚀金属阴极,一般采用钨和钼作此阴极。