环保型稀土钨电极坯条制备
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稀土冶炼工艺一、前言稀土元素是一类重要的战略资源,广泛应用于国防、航空、电子、通讯等领域。
稀土冶炼工艺是将稀土矿物中的稀土元素提取出来的过程,其精细度和环保性对于稀土产业的发展至关重要。
二、稀土矿物选矿1. 稀土矿物分类根据不同的化学成分和结构特点,稀土矿物可分为氧化物型、硅酸盐型、碳酸盐型等多种类型。
2. 稀土矿物选别在实际生产中,通常采用重选-浮选-化学选别的方式进行稀土矿物提取。
其中,重选主要是通过密度差异进行分离;浮选则是利用气泡吸附性质将有价值的矿物浮起来;化学选别则是通过不同药剂对不同元素进行选择性提取。
三、稀土冶炼工艺流程1. 稀土氧化物制备通过高温反应或溶液沉淀法将原料中的氧化铈转化为氧化铈。
接着,将其他各种稀土元素分离出来,并将其转化为相应的氧化物。
2. 稀土金属制备将稀土氧化物与还原剂在高温下反应,使氧化物还原为相应的金属。
接着,通过真空蒸馏等方式对稀土金属进行提纯。
3. 稀土合金制备将不同比例的稀土金属混合后,在真空或惰性气体保护下进行熔炼。
通过冷却、压制等工艺,制成各种稀土合金。
4. 稀土磁体材料制备将不同比例的稀土合金、铁、硼等材料混合后,在真空或惰性气体保护下进行熔炼。
接着,通过快速凝固、粉末冶金等工艺,制成各种稀土磁体材料。
四、常见问题及解决方法1. 产生大量废水和废气解决方法:采用封闭式生产方式,对废水和废气进行处理和回收利用。
2. 冶炼过程能耗较高解决方法:采用高效节能设备和技术,如余热回收利用、高温热泵等。
3. 产生的稀土冶炼渣难以处理解决方法:采用资源化利用技术,如稀土冶炼渣中提取出的铁、铝等元素可作为其他工业原料使用。
五、结论稀土冶炼工艺是一项技术含量较高的工艺,其环保性和精细度对于稀土产业的发展至关重要。
未来,应加强技术创新和节能减排措施,推动稀土产业的可持续发展。
熔盐电解法制取稀土金属熔盐电解法制取稀土金属(preparation of rare earth metal by molten salt electrolysis)在直流电流作用下,含稀土熔盐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。