制造稀土金属与其它金属的合金的电解法制造技术

用电解法制造稀土金属与其它金属的合金。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土金属与其它金属的合金的制造方法。稀土金属与其它金属的合金应用范围非常广泛。例如，钕铁合金被用作工业磁铁，镧镍合金被用作吸收氢的材料。制造合金的方法很多。其中有一种称为金属热还原法。此法之一例为钙热还原法，即稀土金属氟化物用金属钙还原。另一方法是，稀土金属氧化物被氢化钙或金属钙还原而生成稀土金属及钙的氧化物。在另一种方法中，金属只是简单地被熔合在一起，如在真空感应电炉中。这种方法需要耗费极大的能量才能达到熔化温度。这些方法在人力和能量上耗费很大。所以依然有必要寻找新的制造稀土金属与其它金属的合金的方法。本专利技术就是一种制造稀土金属与其它金属的合金的方法。此方法包括把稀土金属盐与合金金属化合物在足以使它们形成液体混合物的条件下接触。将正电极和负电极与混合液接触，并在两电极间加电解电势，这样在其中一个电极上就会形成稀土金属与合金金属的合金。向电解熔池中的稀土金属化合物中添加合金金属可以提高合金的加工性能。当稀土金属和合金金属之间形成共晶体时，电解槽可以在较低的温度下运行，这样槽体的腐蚀将降低，从而能获得较纯的产品。本专利技术方法中所用的稀土金属组份可以是单一金属形式，也可以是混合稀土形式的不同稀土金属的混合物。该组份是一种稀土金属盐的形式。较好用的盐包括稀土金属的卤化物和氧化物。较好用的卤化物为各种氯化物和氟化物。最好用的盐是含镧丰富的稀土金属氯化物和相当钝的LaCl3。与稀土金属一起使用的合金金属应按所需合金的类型来选择。合金金属要按照它在电解液和稀土金属熔液中的溶解性，它的熔点和它的蒸气压力来选择。较好用的合金金属包括过渡金属，如镍，钴、锰和铁;以及其它金属如铝。制作的合金的类型根据它的用途是变化的。例如，对钕来说，铁是一种用来制造磁铁的较好的过渡金属。对镧来说，镍是一种用来生产储氢材料的较好的合金金属，而铁就不适合。所用的合金金属最好是钝金属。稀土金属和合金金属是在电解槽中的电解质内接触的。由熔化的组份构成的电解质在槽内形成熔池，这些熔化的组份可加快金属在溶池中的移动，并促进在所需电极上形成合金。组成电解质的盐通常与稀土金属盐是相容的。例如氟化钡、氟化锂，氯化钠，氯化钙，氟化钾和氯化锂。它们可以单独使用也可以混合使用。最好的是，稀土金属和合金金属在电解熔池内形成共晶体。例如，镍可以使镧和混合稀土形成共晶体。由于形成共晶体，电解过程可以在较低温度下进行，所以槽体部分的腐蚀也就降低了。典型的工艺温度范围约为500°-900℃，一般温度较低为好。LaNi共晶体的熔点约为550℃。电解熔池中放置两个电极，正极和负极。在电极间加上电解电势则稀土金属与过渡金属的合金在负极上形成。在负极上形成合金后，熔融合金掉落并作为游离相从电解熔液中被收集，从而能被导引出来。在正极通常会有气体生成。按照不同设计，电解槽内电流范围约为12，000安培到50，000安培。通常加在电极间的电压足可进行电解反应，而且根据槽的组份而有变化。通常使用的电压范围约为6伏特到15伏特。在8到10伏特之间足以将稀土金属盐还原成稀土金属。更高的电压可过热混合液以增强其流动性。这有助于使稀土金属保持在溶液中而远离熔渣。稀土金属和其它金属的合金的形成也会增强稀土金属混合液的流动性，因而也就不再需要过高的电压。为了提高合金的纯度，则希望对于有合金形成的电极或用合金金属制造，或在其外面包覆合金金属。最后，从槽液中回收合金。在足以生产所需合金的时间内，这个过程可连续进行。在整个过程中，稀土金属盐和合金金属可以连续地加入熔池内。用本专利技术的电解法生产出来的合金可用于制作储氢合金，例如LaNi5类型的合金。可以通过利用真空感应法向已电解制造出的合金中添加镍来生产储氢合金。另一方法是，可以在熔化的已电解制造出的合金从槽中导引出来时加入添加合金金属或稀土金属。最好合金金属能溶解在上述熔化的合金中，就象加镍时的情况一样。这个方法利用了合金熔化状态的优越性，从而避免了为熔化添加成份而需要使用的额外能量。回收的合金可立即浇入铸模而形成铸锭，铸锭压碎就成为生产储氢电极非常有用的材料。权利要求1.一种制作稀土金属与其它金属合金的方法，该方法包括在足以形成液体混合物的条件下使稀土金属盐和金属化合物接触，放置一个正极和一个负极与混合液相接触，并在正极和负极间加电解电势以使稀土金属与其它金属的合金在其中一个电极上形成。2.按照权利要求1的方法，其中稀土金属为镧，其它金属为镍。3.按照权利要求2的方法，其中镧盐为氯化镧，镍为镍片，液体混合物为共晶体。4.按照权利要求3的方法，其中正极用碳制作，负极是用镍包覆的铁。5.按照权利要求1的方法，其中稀土金属为钕，其它金属为铁。6.权利要求4的方法，该方法包括从电解槽回收合金的附加步骤。7.按照权利要求6的方法，其中将添加金属或稀土金属加到熔化的回收的合金中。8.按照权利权利要求1的方法制造的合金。9.按照权利要求7的方法制造的合金。全文摘要用电解法制造稀土金属与其它金属的合金。文档编号C22C28/00GK1087136SQ92112938公开日1994年5月25日 申请日期1992年11月17日 优先权日1991年4月17日专利技术者F·H·费德里斯 申请人:日用电池有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作稀土金属与其它金属合金的方法，该方法包括：在足以形成液体混合物的条件下使稀土金属盐和金属化合物接触，放置一个正极和一个负极与混合液相接触，并在正极和负极间加电解电势以使稀土金属与其它金属的合金在其中一个电极上形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：FH费德里斯，
申请(专利权)人：万特能源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]