稀土金属提纯的主流方法有哪些?
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发布时间：2024-10-02 21:39
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时间：2024-12-04 04:38
工业生产中广泛采用的是工业纯的稀土金属，对于需要精确测定物理化学性质的高纯度稀土金属，实验室主要采用几种提纯技术。
第一种是真空熔融法：适用于蒸气压较低的稀土元素，如钪、钇、镧等，如镧、铈、镨、钕、钆、铽和镥。在超过10-6托的真空度下，以高于金属熔点200至1000℃的高温进行熔融。这种方法可以驱逐碱金属、碱土金属以及氟化物、低价氧化物等杂质，但对沸点较高的杂质，如钽、铁、钒、铬，去除效果相对较差。
真空蒸馏或升华法（又名真空升华法）则是针对特定元素的提纯，例如在10-6至10-9托的真空度和1600至1725℃的温度下，用于提纯钇、钆、铽、镥；在1550至1650℃的条件下，用于升华钪、镝、钬、铒、铥、钐、铕和镱。在这种环境下，低蒸气压的金属杂质如钽、钨和含碳、氮、氧的化合物会留在坩埚内，因此可能需要与真空熔融法结合使用。
电迁移法是利用直流电在超高真空或惰性气氛中对稀土金属棒进行提纯。在金属熔点以下100至200℃的低温下，杂质元素由于有效电荷、扩散系数和迁移率的差异，会在棒的两端富集。通过切割两端，中间部分可以进一步提纯，这种方法对去除碳、氧和氮的杂质非常有效。
最后是区域熔炼法，通过在区域熔炼炉中缓慢移动稀土金属棒，如对钇进行提纯时速度为0.4毫米/分，可以有效地去除铁、铝、镁、铜、镍等金属杂质，但对于氧、氮、碳、氢等元素的去除则不太有效。电解精炼和区熔－电迁移联合法也能够达到一定的提纯效果。
扩展资料
稀土金属(rare earth metals)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。稀土金属是从18世纪末叶开始陆续发现。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。
