稀土金属的提纯-概述

在熔盐电解和金属热还原方法生产的稀土金属的过程中，由于受原料中的杂质含量、设备容器、操作工具、环境气氛等因素影响，上述两种方法制得的稀土金属杂质含量较高。纯度一般在99%左右。随着高新技术的飞速发展，诸多新型稀土功能材料对稀土金属的纯度提出了大于99.9%、甚至99.99%的更高要求，有的还对部分非稀土杂质的含量做出限制。近年来，高纯稀土金属的应用不断得到开发，比如高纯镝和铽用于Tb-Dy-Fe大磁致伸缩材料，高纯铽、镝、钆用于制备磁光靶材，高纯镝、钬、铒、铥用于高光效金属卤素灯，高纯铒、钬用于磁致冷材料等。稀土金属向高纯化发展已成为当今稀土金属研究开发的重要课题之一。

稀土金属中的杂质可分为稀土杂质和非稀土杂质两种。稀土杂质是指除主体稀土元素以外的其他稀土元素，稀土杂质含量的多少表示稀土元素分离程度的好坏，尽管现有的提纯方法对去除稀土杂质的效果较差，但可使用含稀土杂质极低的高纯稀土氧化物来制备稀土金属；非稀土杂质包括稀土元素以外的其他金属、非金属杂质，特别是C、O、N、H等杂质在金属中溶解度低，多以氧化物、氮化物、氢化物等形式存在，提纯有一定难度。目前，稀土金属的提纯方法主要有真空蒸馏法、真空熔炼法、熔盐萃取法、电迁移法、区域熔炼法、电解精炼法以及区熔-电迁移联合法等^[1]。稀土金属的提纯具有如下特点：稀土金属性质活泼，容易与金属和非金属杂质发生作用，因此提纯应在氩气或真空中进行，同时要选择适宜的坩埚和冷凝器，避免对稀土金属造成污染；任何一种提纯方法对去除稀土金属中的稀土杂质的效果都较差，因而应选择稀土杂质尽量低的稀土金属作为被提纯的原料；任何一种提纯方法只能去除稀土金属中的某些杂质，所以在选择提纯方法时要综合考虑杂质的种类、纯度要求、提纯效果，必要时采用几种方法相结合除去杂质。


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