通过熔析定向凝固耦合提纯稀土金属的方法技术

本发明专利技术利用熔析‑定向凝固耦合法提纯稀土金属，包括如下步骤：将稀土金属与熔析剂在熔炼坩埚中加热至合金完全熔化温度，获得稀土合金液；将合金液倒入型壳中，相对于加热器向下缓慢移动型壳，以实现定向凝固；切除凝固末端杂质富集合金，得到提纯后的稀土金属。本发明专利技术方法克服了定向凝固对C、N、O等非金属杂质无提纯效果的缺点，实现稀土金属中主要杂质的全面脱除。在提纯过程中，熔析‑定向凝固耦合法无须采用高温、大的电流密度、多种工艺复杂组合等手段，因此具有低能耗、工艺操作简单等优点，可有效用于制备高纯稀土金属。

【技术实现步骤摘要】
通过熔析定向凝固耦合提纯稀土金属的方法
本专利技术属于金属提纯领域；涉及一种提纯稀土金属的方法；更具体地，涉及一种通过熔析-定向凝固耦合提纯稀土金属的方法。
技术介绍
稀土金属在高新
应用广泛，尤其是高纯、超高纯稀土金属，作为研究开发及制备高性能稀土新材料与器件的关键基础材料，是获得高性能磁性材料、发光材料、能源材料、电子材料等功能材料的物质保障。如应用于超磁致伸缩材料的金属铽/镝、核反应中子吸收材料的金属钕、高性能磁蓄冷材料的金属铒/钬、最新报道的单原子磁体金属钬等等，对金属纯度及特定杂质含量都提出了极高的要求，无不体现出“金属纯度”与“材料性能”的紧密关联性，高纯/超高纯稀土金属作为关键核心基础材料在高新技术产业发展中的至关重要性。然而，稀土金属化学性质异常活泼，提纯过程二次污染严重，工艺步骤多，设备要求高，相比于其它有色金属如铝、铜、铟等的低温甚至室温常压提纯而言，其提纯面临高温、超高真空、装置材料及提纯手段的制约等诸多因素，是冶金领域的一大难题。高纯/超高纯稀土金属的制备可使用真空蒸馏、区域熔炼、定向凝固、固态电迁移等方法。真空蒸馏是利用稀土金属与杂质元素在某一温度下蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过熔析‑定向凝固耦合提纯稀土金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1将稀土金属与熔析剂在熔炼坩埚中加热至合金完全熔化温度，获得稀土合金液；S2将合金液倒入型壳中，相对于加热器向下缓慢移动型壳，以实现定向凝固；S3切除凝固末端杂质富集合金，得到提纯后的稀土金属。

【技术特征摘要】
1.一种通过熔析-定向凝固耦合提纯稀土金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1将稀土金属与熔析剂在熔炼坩埚中加热至合金完全熔化温度，获得稀土合金液；S2将合金液倒入型壳中，相对于加热器向下缓慢移动型壳，以实现定向凝固；S3切除凝固末端杂质富集合金，得到提纯后的稀土金属。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述稀土金属选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu中的任意一种。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述熔析剂选自Mg、Al、Ca和Ti中的一种元素，或它们之间两种或两种以上的混合物，纯度为99.9-99.999wt.％。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述熔析剂的质量百分比为0.5-20％。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述合金完全熔化温度为合金熔点以上50-300℃，熔炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：张虎，陈少林，颜世宏，王志强，陈德宏，张小伟，苗睿瑛，吴道高，钟嘉珉，杨宏博，李雅翀，
申请(专利权)人：有研稀土新材料股份有限公司，北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京,11