希土類金属の生産は、希土類乾式冶金生産としても知られています。希土類金属一般に、混合希土類金属と単一希土類金属に分けられます。混合レアアース金属の組成は、鉱石中の元のレアアース組成と類似しており、単一金属は、各レアアースから分離・精製された金属です。希土類酸化物（サマリウム、ユウロピウム、イッテルビウム、ツリウムの酸化物を除く）は、生成熱が高く安定性が高いため、一般的な冶金法では単一金属に還元することが困難です。したがって、希土類金属の製造に一般的に使用される原料は、その塩化物とフッ化物です。
(1) 溶融塩電解法
工業における混合希土類金属の大量生産には、一般に溶融塩電解法が使用されます。この方法では、希土類塩化物などの希土類化合物を加熱して溶解し、電気分解して陰極に希土類金属を析出させます。電気分解には塩化物電気分解と酸化物電気分解の2つの方法があります。単一の希土類金属の調製方法は、元素によって異なります。サマリウム、ユウロピウム、イッテルビウム、ツリウムは蒸気圧が高いため電解製造には適しておらず、還元蒸留法で製造されます。他の要素は、電気分解または金属熱還元法によって製造できます。
塩化物電気分解は、金属、特に混合希土類金属を製造する最も一般的な方法です。このプロセスはシンプルでコスト効率が高く、最小限の投資で済みます。しかし、最大の欠点は環境を汚染する塩素ガスの発生です。
酸化物電解では有害なガスは発生しませんが、コストは若干高くなります。一般に、ネオジムやプラセオジムなどの高価な単一レアアースは酸化物電解で製造されます。
(2) 真空加熱還元法
電気分解法では、一般的な工業グレードの希土類金属しか調製できません。不純物が少なく高純度の金属を製造するには、一般的に真空加熱還元法が使用されます。一般に、希土類酸化物はまず希土類フッ化物とし、これを真空誘導炉中で金属カルシウムにより還元して粗金属を得る。次に、それらを再溶解および蒸留して、より純粋な金属を取得します。この方法では単一の希土類金属はすべて製造できますが、サマリウム、ユウロピウム、イッテルビウム、ツリウムは使用できません。
酸化還元電位は、サマリウム、ユウロピウム、イッテルビウム、ツリウムそしてカルシウムは希土類フッ化物を部分的にしか還元しませんでした。一般に、これらの金属は、これらの金属の高い蒸気圧とランタン金属の低い蒸気圧の原理を利用し、これら 4 つの希土類の酸化物とランタン金属の破片を混合して練炭化し、真空炉で還元することによって製造されます。。ランタン比較的活発です。サマリウム、ユーロピウム、イッテルビウム、ツリウムランタンによって金に還元され、コンデンサーに集められるため、スラグから簡単に分離できます。
笔记
投稿時間: 2023 年 4 月 19 日