高純度の希土類金属の調製方法
希土類は、周期表のランタニド元素、スカンジウム、イットリウムを含む17の金属元素の一般的な用語です。要素間の特性が同様であるため、分離プロセスと精製プロセスは複雑であり、単一の希土類製品を入手するのは容易ではありません。
高純度の希土類金属は、磁気材料、光学機能材料、触媒材料、スパッタリングターゲットなどとして使用でき、統合された回路、センサー、メモリ、光電子ディスプレイデバイスおよびその他の製品になります。それらは、電子機器、通信、液晶ディスプレイ、新しいエネルギー車両、産業機器、海洋工学、航空宇宙およびその他の分野で広く使用されています。
希土類金属の適用に関する研究が継続的に深化されているため、希土類金属の純度の要件はますます高くなっています。現在、高純度の希土類金属の主な調製方法は、真空融解、真空蒸留、固体電気分解、ゾーン融解などです。
（1）真空融解方法
スカンジウム、イットリウム、ランタヌム、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、ルテチウムなどの低蒸気圧を伴う希土類金属は、1.33×10-4}} PAを超える真空度で溶けて精製し、温度が高くなります。金属の融点よりも200〜1000度。この場合、アルカリ金属、アルカリの地球金属、フッ化物、低価の酸化物などの蒸気圧が高い不純物は蒸留できますが、タンタル、鉄、バナジウム、クロムなどの高い沸点を持つ不純物の除去効果は蒸留できます。貧しい。真空融解は、ほとんどの希土類金属から高い蒸気圧（F、Ca、Mgなど）の不純物を除去するのに効果的です。一般に、電気弧または電子ビームまたは誘導炉加熱リメルティングは、真空条件下で使用されます。
（2）真空蒸留法
真空蒸留技術の本質は蒸留スミレーションであり、各元素の蒸気圧の違いを使用して、真空条件下で希土類金属を精製します。この方法では、実用的な蒸留または昇華速度を得るには、金属精製の大きな蒸気圧が必要であり、酸化物の共蒸留または昇華温度よりも低い温度で実行する必要があります。主に重い希土類金属の浄化に使用されます。
ユートリウム、ガドリニウム、テルビウム、およびルテチウムは、蒸留され、1.33×10-の真空程度で精製され、1.33×10-} PAと1600〜1725度の温度、およびスカンジウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、トリウム、サマリウム、ユーロピウム、およびイッテルビウムを蒸留し、1550〜1650度で精製します。このような条件下では、タンタルやタングステンなどの蒸気圧が低い金属不純物、炭素、窒素、酸素を含む化合物がるつぼに残ります。この方法は、多くの場合、真空融解と組み合わせて使用されます。
（3）固体電気分解法
ソリッドステートの電気除去法としても知られる固体電気分解法は、特に移動度が高い金属の融点の近くで、直流電界の作用下での希土類金属の不純物の移動を指します。各不純物要素の有効電荷と拡散係数の違いにより、各要素の移動方向と可動性も異なります。
希土類金属ロッドは、1-3}週の金属の融点よりも100-200}程度が低い100-200程度の100-200程度の程度で維持されます。高温および直流電界の作用の下で、さまざまな効果的な電荷、拡散係数、および可動性のために、さまざまな不純物要素がテストロッドに沿って両端に濃縮されます。テストロッドの両端を切り取り、中央のセクションを電気駆動によって再び精製できます。実験室では、電気駆動法を使用して、ランタヌム、セリウム、プラセオジム、ネオジム、ガドリニウム、テルビウム、イトリウム、およびルテチウムを精製し、炭素、酸素、窒素などの不純物を除去する効果が顕著です。
固体電気分解法で使用される機器は比較的単純であり、ガス不純物や非金属不純物など、希土類金属における負の効果的な電荷を伴う間質性不純物を効果的に除去できます。また、金属の不純物に良い除去効果があります。ただし、この方法には、長い精製サイクル、低収量、高エネルギー消費の欠点があります。
（4）ゾーン融解方法
希土類金属ロッドは、非常に遅い速度でゾーン溶融炉でゾーン溶融されています（{0。たとえば、Yttriumを浄化するときは4mm/min）。鉄、アルミニウム、マグネシウム、銅、ニッケルなどの金属不純物の除去に大きな影響を及ぼしますが、酸素、窒素、炭素、水素には効果がありません。さらに、希土類を精製するための電解精製とゾーン溶融エレクトロムングの組み合わせ方法も特定の効果があります。
さらに、溶融塩抽出方法やアーク溶解アニーリング再結晶法など、他の方法がいくつかあります。溶融塩抽出方法は、希土類金属を高温で溶融塩と接触させることにより、不純物要素の比を変化させ、不純物が溶融塩に入り、それによって精製の目的を達成します。アーク融解アニーリングの再結晶方法は、サンプルをアーク炉で加熱し、サンプルの融点よりもわずかに低い温度でアニールし、粒子を栽培して純度を改善します。
1958年に設立されて以来、HNREは高純度の希土類金属の詳細な研究と産業レイアウトを実施してきました。 HNREは、高純度の希土類金属の抽出、精製、および応用材料の開発において、世界の主要レベルにあります。 「世界のスカンジウムの王」の評判を楽しんでいます。