Los metales industriales de tierras raras puras se utilizan ampliamente en la industria, y los metales de tierras raras de mayor pureza se utilizan principalmente para determinar las propiedades físicas y químicas. Hay cuatro métodos de purificación principales utilizados en el laboratorio: fusión al vacío, destilación o sublimación al vacío, electromigración y fusión por zonas.
Método de fusión al vacío
Los metales de tierras raras con baja presión de vapor, como escandio, itrio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio, gadolinio, terbio y lutecio, se funden y purifican a un grado de vacío superior a 10-6 Torr a una temperatura {{ 1}} grado más alto que el punto de fusión del metal. En este caso, las impurezas con alta presión de vapor, como metales alcalinos, metales alcalinotérreos, fluoruros y óxidos de baja valencia (RO), se pueden eliminar por destilación, pero el efecto de eliminación sobre impurezas de alto punto de ebullición como tantalio, hierro, vanadio y el cromo es pobre.
Método de destilación al vacío
También conocido como método de sublimación al vacío. La purificación por destilación de itrio, gadolinio, terbio y lutecio se lleva a cabo a un grado de vacío de 10-6-10-9 grados C y una temperatura de 1600-1725 grados C, mientras que la purificación por sublimación de escandio, disprosio, holmio, erbio, tulio, samario, europio e iterbio se llevan a cabo a 1550-1650 grados C. En estas condiciones, las impurezas metálicas con bajo La presión de vapor como el tantalio y el tungsteno, así como los compuestos que contienen carbono, nitrógeno y oxígeno, permanecerán en el crisol. Este método se utiliza a menudo junto con la fusión al vacío.
Método de electromigración
Aplique corriente continua a la varilla de metal de tierras raras en un vacío ultraalto o en una atmósfera inerte y manténgala a 100-200 grados por debajo del punto de fusión del metal durante 1-3 semanas. Bajo la influencia de altas temperaturas y campos eléctricos de corriente continua, varios elementos de impureza se acumulan a lo largo de la varilla de prueba hacia ambos extremos debido a diferencias en la carga efectiva, el coeficiente de difusión y la movilidad. Corte ambos extremos de la varilla de prueba y realice nuevamente la purificación por electromigración en la sección central. La purificación de lantano, cerio, praseodimio, neodimio, gadolinio, terbio, itrio y lutecio mediante el método de electromigración en el laboratorio tiene un efecto significativo en la eliminación de impurezas como carbono, oxígeno y nitrógeno.
Método de fusión regional
Las varillas de metales de tierras raras se funden varias veces en un horno de fusión zonal a una velocidad muy lenta (como 0.4 mm/min para la purificación de itrio), lo que tiene un efecto significativo en la eliminación de impurezas metálicas como el hierro y el aluminio. , magnesio, cobre y níquel, pero es ineficaz para el oxígeno, el nitrógeno, el carbono y el hidrógeno. Además, el método combinado de refinación electrolítica y migración eléctrica de fusión por zonas también tiene ciertos efectos en la purificación de tierras raras.
