ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электролитическое получение редкоземельных металлов из "Металлургия редких металлов Издание 2 " Чистота получаемых металлов определяется содержанием примесей в исходных соединениях и инертностью материала, из которого изготовлены тигли для выплавки металлов и электроды (в случае применения электролиза). [c.363] Данные табл. 51 характеризуют стойкость различных огнеупорных соединений и металлов против действия расплавленных лантанидов. Из окислов хорошей стойкостью до 1200° С отличаются электроплавленая окись магния и окись бериллия. Среди тугоплавких металлов наиболее стойким оказался тантал, в котором можно плавить лантаниды до 1700° С. Хорошей стойкостью обладает также молибден, который часто используют в качестве катодов при электролитическом получении металлов редких земель. [c.363] Графит применяют в качестве электрода и для изготовления тиглей, однако металлы, получаемые в этом случае, всегда содержат примесь углерода, так как графит медленно реагирует с расплавленными лантанидами. [c.363] Более сложным оказалось получение электролизом металлов группы иттрия, которые, за исключением иттербия, имеют высокие точки плавления (от 1350 до 1700° С). Проводить электролиз при столь высоких температурах (для получения на катоде жидкого металла) практически невозможно из-за испарения галоидных солей, а также трудностей с подбором материалов для ванны и электродов. Чтобы обеспечить выделение этих металлов в жидком виде при температуре ванны не выше 1100° С электролиз ведут с жидким катодом из кадмия или цинка и получают сплавы лантанидов с катодными металлами. Редкоземельный металл отделяют затем от цинка или кадмия вакуумной отгонкой последних. Этим методо.м в лабораторных масштабах получали лантан, самарий, гадолиний, европий и диспрозий. [c.364] ИЛИ смесь 50% КС1 + 50% Na l, плавящуюся при 658° С. В расплавах этих солей хлориды лантанидов хорошо растворимы. Ванна состоит примерно из 58—60% РЗС1з, остальное — хлориды щелочных и щелочноземельных металлов. Рекомендуются небольшие добавки фтористого кальция. [c.365] Электролиз ведут при напряжении ]9.— 1. i fi и си-пе тока (для тигля емкостью 30 у ) 2000— 22O0 а, что соответствует катодной плотности тока - -3 а/см . Выход по току составляет примерно 60—70% Температура ванны 900—1100° С. В процессе электролиза на аноде выделяется хлор. Поэтому ванна должна иметь хороший вентиляционный отсос. После заполнения тигля ванну опрокидывают и содержимое выливается в стальные изложницы, нагретые до 500— 550° С. При этом солевый расплав защищает металл от окисления. [c.366] Более чистый церий получали электролизом хлорида в лабораторных масштабах, применяя катод из молибдена и защищая металл от прямого соприкосновения с графитом. Схема электролизера такого типа приведена на рис. 149. [c.367] Графитовый тигель, служащий анодом, вставлен для защиты от окисления в никелевый тигель, катодом служит молибденовый стержень. Для предотвращения окисления верхняя его часть (выше уровня расплава) заключена в футляр из кварцевой трубки. Расплавленный металл собирается в тигле из окиси бериллия, установленном под катодом на дно графитового тигля. Получаемый в этих условиях церий имел чистоту около, 99,7%. Основные примеси 0,02—04% Ре, 0,06—0,6% 51, 0,01%) Мо, 0,01% Ме, 0,4—0,6% N1, 0,1—0,6% А1, 0,2—0,9% Ве, 0,05— 0,25% Са. [c.367] В электролизере подобного типа получали сравнительно чистые металлы цериевой группы, а также и тугоплавкие металлы иттриевой группы. В последнем случае в керамическом тигле, помещенном на дно графитового стакана, находится расплавленный цинк (или кадмий) —катод. Ток к жидкому катоду под-1Водится молибденовым стержнем, изолированным от соприкосновения с электролитом фарфоровой трубкой. Цинк или кадмий из полученного катодного сплава легко отгоняются плавкой в вакууме при 900° С. [c.367] Вернуться к основной статье