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稀土金屬（合金）冶煉

    稀土金屬冶煉主要采用稀土熔鹽電解工藝和真空還原工藝。目前國內(nèi)采用熔鹽電解法生產(chǎn)單一輕稀土金屬或低熔點稀土合金，采用真空熱還原方法主要生產(chǎn)高熔點單一稀土金屬。

    按電解質劃分，稀土熔鹽電解分為氯化物和氟化物兩個體系。氯化物體系電解電流效率低，最高只有50%，能耗高、產(chǎn)品雜質含量高、環(huán)境污染嚴重，80年代開始逐步被淘汰。氟化物體系電解技術克服了氯化物體系的不足，具有電效高，達到70%以上，且稀土收率高、環(huán)境污染小等優(yōu)點，贛州有色冶金研究所實現(xiàn)了稀土氟化物體系熔鹽電解技術產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品質量居國內(nèi)領先水平。高熔點及變價稀土金屬（釤、釔、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥）采用真空金屬熱還原法生產(chǎn)，對于低蒸汽壓的高熔點稀土金屬如鏑、釔等，采用氟化稀土的鈣熱還原法，對于高蒸汽壓、變價高熔點稀土金屬如釤、鐿等，采用稀土氧化物的鑭熱還原法，高純稀土金屬采用真空蒸餾法生產(chǎn)。硅熱還原法是稀土硅鐵系列產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。

    主要存在的問題：1）稀土熔鹽電解過程中熔鹽裸露，輻射傳熱量大，能量利用率低，理論能量利用率不足20%，遠低于鋁電解的49%；2）超高純稀土金屬生產(chǎn)技術開發(fā)落后于國外；3）稀土硅鐵合金生產(chǎn)能耗高，每生產(chǎn)一噸重稀土硅鐵（鎂、鉻）產(chǎn)品平均耗電約4000度；4）現(xiàn)有稀土合金生產(chǎn)工藝易造成成份偏析，用戶使用誤差大；5）在使用中重稀土調(diào)質劑及變質劑時，企業(yè)仍采用常規(guī)工藝操作，未進行相應的工藝參數(shù)的調(diào)整，導致有些企業(yè)使用效果差。

    針對所出現(xiàn)的問題，中心研究的技術發(fā)展趨勢包括：1）設備大型化、自動化。主要包括大型、新型電解槽的設計及制造，以及配套工藝和自動控制系統(tǒng)開發(fā)，達到高效節(jié)能的目的；2）超高純單一稀土金屬制備。主要包括真空蒸餾、電遷移、區(qū)域熔煉、熔鹽萃取等先進技術及設備開發(fā)；3）冶金-材料相結合的稀土材料短流程制備技術。主要研究在稀土金屬熔鹽電解及金屬熱還原過程中直接制備稀土金屬功能材料的工藝技術及相關設備的制造技術。