Cтраница 2
Более универсальный способ получения совершенно чистых редкоземельных металлов и иттрия ( за исключением самария, европия и иттербия) заключается в восстановлении безводных фторидов кальцием. Безводные фториды редкоземельных металлов получают либо фторированием окислов безводным фтористым водородом при 575, либо прокаливанием фторидов, осажденных из водных растворов плавиковой кислотой ( осадок соответствует формуле MF3 - J / 2H2O и обезвоживается промывкой чистым спиртом с последующей выдержкой при 400 и давлении 100 мм рт. ст. в токе гелия), либо же сплавлением окислов редкоземельных металлов с бифторидом аммония. [16]
Использование данного метода для получения редкоземельных металлов иттриевой подгруппы, за исключением Yb, связано с большими экспериментальными трудностями. В процессе электролиза улетучивается значительная часть электролита. Сложно также подобрать стойкие материалы аппаратуры. [17]
Во всех практических способах получения редкоземельных металлов обычно исходным сырьем служат их безводные хлориды. При промышленном выпуске мишметалла, дидима и металлического церия используются гидратированные хлориды редкоземельных металлов, содержащие около одной трети ( по весу) кристаллизационной воды. В таком виде предприятия горнорудной промышленности поставляют сырье заводам, выпускающим редкоземельные металлы. Предварительно растворы тщательно очищают от незначительных, но вредных для производства примесей фосфат - и сульфат-ионов, остающихся в них от предшествующих операций по переработке руды. Полученные в результате испарения растворы хлоридов редкоземельных металлов охлаждают, при этом образуется твердая масса, которую упаковывают для транспортировки. Для производства весьма чистых редкоземельных металлов приготовляют хлориды повышенной степени чистоты. [18]
Во всех практических способах получения редкоземельных металлов исходным сырьем обычно служат их хлориды. При промышленном выпуске мишметалла ( суммы РЗМ) и металлического церия используются гидратированные хлориды редкоземельных металлов, содержащие по весу около одной трети кристаллизационной воды. Полученные в результате испарения растворы хлоридов редкоземельных металлов, температура кипения которых составляет около 135 С, охлаждают, при этом образуется твердая масса, годная для транспортировки. В типичном техническом водном хлориде редкоземельного металла обычно содержатся примеси в виде окислов железа, алюминия, натрия, магния, кальция, серы и др. Для производства весьма чистых редкоземельных металлов приготовляют хлориды повышенной чистоты. [19]
В настоящее время более распространено получение редкоземельных металлов методом металлотермии из хлоридов. Этим методом удается получить более чистый металл. Основной недостаток хлоридов - гигроскопичность - устраняется при нагревании в вакууме. В качестве восстановителя чаще применяют Са и Li. Кальцием восстанавливают в атмосфере аргона в индукционной печи. [20]
Программы разработаны, исходя из накопленного в отрасли научно-технического потенциала и заделов в области физики твердого тела, химии и технологии получения редкоземельных металлов и материалов особой чистоты, обладающих уникальными свойствами, методов разделения изотопов, в том числе с использованием газовых центрифуг, лазерных и диффузионных методов, а также наличия высококвалифицированных кадров и собственной базы стройиндустрии. [21]
Приготовление безводных хлоридов редкоземельных элементов представляет значительный интерес ввиду того, что эти соединения служат исходным материалом для приготовления соответствующих металлов. Получение редкоземельных металлов из их хлоридов осуществляется или непосредственно электролизом солей в расплавленном состоянии или косвенно - электролизом в спиртовой среде с ртутным катодом и последующим термическим разложением получающихся амальгам. [22]
Приготовление безводных хлоридов редкоземельных элементов представляет значительный интерес ввиду того, что эти соединения служат исходным материалом для приготовления соответствующих металлов. Получение редкоземельных металлов из их хлоридов осуществляется или непосредственно электролизом солей в расплавленном состоянии или косвенно - электролизом в спиртовой среде с ртутным катодом и последующим термическим разложением получающихся амальгам. [23]
Металлы иттриевой подгруппы, за исключением некоторых, в свободном состоянии не выделены, что, повидимому, объясняется тем. Обычно принятый для получения редкоземельных металлов метод электролиза расплавленных галогенидов ( хлоридов или фторидов) благодаря этому затрудняется. [24]
Промышленное применение имеют в настоящее время лишь металлы подгруппы церия: лантан, церий, празеодим и неодим. Несмотря на трудность получения редкоземельных металлов, кристаллические структуры и их плотности хорошо изучены благодаря легкости получения смеси чистых металлов и хлористого калия - удобных объектов для рентгеноетруктурного исследования. [25]
Первая группа исследований посвящена вопросам получения и очистки металлов. Одним из известных способов получения индивидуальных редкоземельных металлов является металлотермическое восстановление их галогенидных соединений или окислов. В публикуемых статьях рассматриваются особенности применения металлотермии для получения скандия, европия и самария высокой степени чистоты. [26]
В рудном сырье редкоземельные элементы всегда сопутствуют друг другу; на первых стадиях переработки сырья их выделяют в виде смеси окислов или других соединений. В последнее время проявляется интерес к получению отдельных редкоземельных металлов. Сложная задача разделения редкоземельных элементов в настоящее время успешно решена. [27]
Металлы цериевой подгруппы наиболее изучены, они обладают высокими электроотрицательными свойствами, сравнительно мягки, легко окисляются на воздухе и сравнительно легко воспламеняются. Промышленное применение имеют в настоящее время лишь металлы подгруппы церия: лантан, церий, празеодим и неодим. Несмотря на трудность получения редкоземельных металлов, кристаллические структуры и плотности этих металлов хорошо изучены благодаря легкости получения смеси чистых металлов и хлористого калия - удобных объектов для рентгеноструктурного исследования. [28]
При нейтрализации окиси, гидроокиси или карбоната фтористоводородной кислотой или действием ее растворимых солей на растворы нитратов или хлоридов лантаноидов образуются фториды редкоземельных металлов, представляющие собой студенистые осадки. После высушивания они имеют вид зернистой массы. Фториды употребляют в качестве материала при получении редкоземельных металлов металлотермиче-ским способом, а также для сердечников углей вольтовой дуги в прожекторах. [29]
Одна из них была реализована применением регистрирующего микрофотометра для фотометрирования слабых спектральных линий. Этот прибор эксплуатируется на некоторых предприятиях и обеспечивает повышение чувствительности анализа в 3 - 5 раз, что оказалось важным при контроле получения чистых редкоземельных металлов и их окислов. Приборы подобного типа выпускаются сейчас серийно в ГДР. [30]