[发明专利]一种利用稀土氯化物电解制取稀土金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土金属领域，具体涉及一种利用稀土氯化物电解制取稀土金属的方法。

背景技术

稀土金属又称稀土元素，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。从1794年发现第一个稀土元素钇，到1972年发现自然界的稀土元素钷，历经178年，人们才把17种稀土元素全部在自然界中找到。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。根据电解质能够发生电离的原理，由RECl：—KCl组成的电解质，在熔融状态下也会发生电离作用，化合物离解为能自由运动的阳离子和阴离子。

在中国公开的专利申请1073170中针对获得一种稀土氯化物熔盐电解制取电池级混合稀土金属及其装置，其特点是电解温度由850-890℃提高到940-980℃，电解时间每炉由2小时缩短为1.5小时；圆形石墨坩埚电解槽的内径与槽深之比小于0.8，配用适当的钨或钼阴极。本发明电解槽设计合理，使用寿命长，直接电耗低，电流效率高，氯化稀土单耗少，稀土金属产量大。本发明的电解槽也可适合于普通混合稀土金属的生产。

目前现有技术所提供的稀土氯化物制取稀土金属的方案虽然电解槽设计合理，使用寿命长，直接电耗低，电流效率高，氯化稀土单耗少，但还存在制取效率低的缺陷。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种利用稀土氯化物电解制取稀土金属的方法。本发明提供的技术方案能够在一定程度上弥补现有稀土氯化物制取稀土金属的方案所存在的制取效率低的缺陷。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种利用稀土氯化物电解制取稀土金属的方法，该制取方法包括如下几个步骤：

a、称取25-35份稀土氯化物，脱水；

b、将3-5份的氯化镁粉末和60-70份的氯化钾粉末烘干后，加入脱水后的稀土氯化物中，混合均匀，得混合金属粉末；

c、取一个工业电解槽，烘炉赶走槽内水分，烘炉升温制度为100℃-150℃-300℃-400℃；

d、将所得混合金属粉末加热至熔融状态后，倒入一定温度的电解槽中电解一端时间；

e、出槽，去皮，清洗金属，包装成品。

优选的，步骤a中所述稀土氯化物的分子式为RCl·6H₂O。

优选的，步骤c中所述烘炉时间为5-6小时。

优选的，步骤d中所述电解温度为900-920℃。

优选的，步骤d中所述电解槽内的阴极电流密度为10-15A/cm²。

优选的，步骤d中所述电解时间为2-4小时。

采用上述的技术方案，本发明的有益效果如下：当电解温度低于900℃时，熔体粘度较大，金属凝聚不好，影响电流效率，当电解温度高于920℃时，温度过高，电解质挥发严重，金属溶解损失较大，电流效率降低；当稀土氯化物与氯化镁的比值较小时，合金中镁百分含量较高，且电解过程中合金上浮，烧损较大，当稀土氯化物与氯化镁的比值达到25-35：3-5后，稀土氯化物与氯化镁的比值增加，合金中镁的百分含量下降，电解过程中合金由上浮转为下沉，使得电解过程能连续稳定进行，在一定程度上提高了稀土金属的制取效率。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种利用稀土氯化物电解制取稀土金属的方法，该制取方法包括如下几个步骤：

a、称取25份稀土氯化物RCl·6H₂O，脱水；

b、将5份的氯化镁粉末和70份的氯化钾粉末烘干后，加入脱水后的稀土氯化物中，混合均匀，得混合金属粉末；

c、取一个工业电解槽，烘炉赶走槽内水分，烘炉升温制度为100℃-150℃-300℃-400℃，烘炉时间为5小时；

d、将所得混合金属粉末加热至熔融状态后，倒入阴极电流密度为10A/cm²，温度为920℃的电解槽中电解4小时；

e、出槽，去皮，清洗金属，包装成品。

实施例2：

一种利用稀土氯化物电解制取稀土金属的方法，该制取方法包括如下几个步骤：

a、称取35份稀土氯化物RCl·6H₂O，脱水；