[发明专利]一种超高纯金属铈工业化生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属铈生产工艺，特别涉及一种超高纯金属铈工业化生产工艺。

背景技术

高纯金属铈作为镍氢电池中重要的负极材料，随着环保型电动汽车及混合动力汽车的深入研究和广泛应用，对金属铈的需求量越来越大，品质要求也越来越高，同时，国家大力推行节能减排和同行业间竞争越来越激烈，因此，研究品质稳定符合市场需求且生产成本低、收率高，适合工业化生产的金属铈电解工艺势在必行，现有技术中的工艺成本较高，收率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高纯金属铈工业化生产工艺，降低了金属铈的生产成本，提高生产效率。

本发明的目的是这样实现的：一种超高纯金属铈工业化生产工艺，包括以下步骤：

步骤1)配料；配备纯度均高于99％的LiF、CeF₂以及CeO₂，LiF∶CeF₂＝(15-20：)∶(85-80)；

步骤2)电解；将上述原料加入电解池，进行电解作用，电解温度为850-950℃，电解作用后产生废气、金属铈和电解渣；

步骤3)废气处理；进行收尘，将一部回收料送回电解池，继续进行反应，将尾气处理后排空；

步骤4)金属铈处理；电解产生的金属铈进行后期处理后对其进行检验，将合格品入库。

本发明操作时，将CeF₃与LiF按一定配比，分批加入电解槽内，用石墨短接起弧熔化电解质，待电解质熔化至要求量达到预定温度后，加氧化铈正常电解，定时出金属，更换阳极。与现有技术相比，本发明的有益效果在于，电解温度在900℃左右比较合适，电解温度过高，金属铈在熔盐中的二次作用加强，产品中C含量升高，影响生产的一次合格率；温度过低，熔盐粘稠，造成排碳困难，同样不利于电解的正常进行。通过精心操作，将电解工艺参数控制在以上的最佳范围内，可使金属铈产品C含量小于200PPM的一次生产合格率达到99％、收率可达97％、电效可达87％以上。本工艺生产的高纯金属铈产品适用于电动汽车储氢阴极材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

一种超高纯金属铈工业化生产工艺，包括以下步骤：

步骤1)配料；配备纯度均高于99％的LiF、CeF₂以及CeO₂，LiF∶CeF₂＝(15-20：)∶(85-80)；

步骤2)电解；将上述原料加入电解池，进行电解作用，电解温度为850-950℃，电解作用后产生废气、金属铈和电解渣；

步骤3)废气处理；进行收尘，将一部回收料送回电解池，继续进行反应，将尾气处理后排空；

步骤4)金属铈处理；电解产生的金属铈进行后期处理后对其进行检验，将合格品入库。

本发明操作时，将CeF₃与LiF按一定配比，分批加入电解槽内，用石墨短接起弧熔化电解质，待电解质熔化至要求量达到预定温度后，加氧化铈正常电解，定时出金属，更换阳极。电解温度在900℃左右比较合适，电解温度过高，金属铈在熔盐中的二次作用加强，产品中C含量升高，影响生产的一次合格率；温度过低，熔盐粘稠，造成排碳困难，同样不利于电解的正常进行。通过精心操作，将电解工艺参数控制在以上的最佳范围内，可使金属铈产品C含量小于200PPM的一次生产合格率达到99％、收率可达97％、电效可达87％以上。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。