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我国稀土金属产业现状及其发展前景 〔 作者：颜世宏，李宗安，赵斌，杨广禄，庞思明，王志强 转贴自：《稀土》2005年第2期 点击数：2695 文章录入：admin 〕 稀土金属产业在整个稀土产业链中具有极其重要的地位，如钕已成为拉动我国稀土产业发展的主要元素，而钕主要是以金属形式应用到稀土永磁材料钕铁硼之中，在钕铁硼产业的快速发展中，稀土金属产业做出了重大贡献。 我国稀土金属产业是随着稀土火法冶金技术的进步和应用市场的不断扩大发展起来的，可分为四个阶段：（ 1 ）试验研究阶段（ 1956 ～ 1966 年），这一阶段主要研究制备稀土金属工艺技术；（ 2 ）稀土火法冶金技术工业化阶段（ 1966 ～ 1980 年），这一阶段主要是用试验研究的工艺技术建立试验厂；（ 3 ）稀土火法冶金工业技术完善阶段（ 1980 ～ 1985 年），这一阶段主要是完善设备、优化工艺、稳定批量生产；（ 4 ）稀土火法冶金工业化技术提升阶段（ 1985 年以后），这一阶段主要研究了新工艺技术和装备，提高产品质量、降低生产成本。 1、稀土金属企业现状 从产品来分，生产企业主要有三种类型：单一稀土金属、混合稀土金属、稀土硅铁合金。其中部分单一稀土金属生产企业同时也生产少量的混合稀土金属，部分混合稀土金属生产企业同时也生产少量的单一稀土金属。 1.1 产品结构 经过多年的发展，目前我国能够工业化生产除钷以外的 16 种单一稀土金属及相应的合金，主要产品有：金属镧、金属铈、金属镨、金属钕、钕铁合金、镨钕合金、镨钕镝合金、金属钐、金属铕、金属钆、金属铽、铽铁合金、金属镝、镝铁合金、金属钬、金属铒、金属铥、金属镱、金属镥、金属钇、钇铝合金、金属钪、钪铝合金、混合稀土金属、稀土硅铁（镁、钙等）合金等。 1.2 工艺技术 目前我国稀土金属工业化生产采用工艺技术主要分为：熔盐电解、金属热还原和真空蒸馏提纯技术。对制备稀土硅铁合金主要采用硅热法、碳热法制备技术。 熔盐电解：分为氯化物熔盐体系（ RECl3-KCl ）电解稀土氯化物工艺技术和氟化物熔盐体系（ REF3-LiF ）电解稀土氧化物工艺技术。目前，前一种工艺技术主要用于制备混合稀土金属，但由于环境污染问题，一些企业已开始采用氟化物熔盐体系（ REF3-LiF ）电解氧化物制备混合稀土金属；单一稀土金属的制备主要采用氟化物熔盐体系，我国在 20 世纪 60 年代进行了该工艺电解制备稀土金属试验研究，与氯化物熔盐体系电解过程相比较，电流效率高、电耗低，同时阳极气体污染较轻。在近二十年中我国先后采用 3000 安培和 6000 安培电解槽生产金属钕，随着产品市场需求的增大， 2000 年生产规模大的企业开始研发万安级大型电解槽的工艺、槽型、电解过程自动化控制及回收处理阳极气体的措施，现已投入使用，电解过程实现了自动化控温、加料和真空虹吸出金属，综合处理回收阳极气体，防止了大气污染。但万安电解槽的使用仅限于几个生产企业，绝大部分生产厂还未使用万安电解槽。 金属热还原：根据稀土金属的熔点、沸点不同，金属热还原制备稀土金属的技术目前工业化应用分为二种： 一是针对沸点很低（即标准状态下，饱和蒸气压很高）的稀土金属如 Sm 、 Eu 、 Yb 、 Tm ，可用其氧化物为原料用金属镧或混合轻稀土金属作还原剂，进行还原 — 蒸馏，再冷凝结晶得到固状金属。 二是针对沸点低、熔点很高的稀土金属如 Dy 、 Er 、 Y 、 Lu 等的性质，适合用它们的氟化物以金属钙为还原剂进行钙热直接还原，或者用中间合金法，即钙热还原过程中加入熔点较低的合金组元如镁使其与高熔点的稀土金属形成熔点较低的合金，同时加入氯化钙助熔剂，以降低渣的熔点，还原后得到的稀土金属镁合金再进行真空蒸馏除去镁而得到海绵态的稀土金属。 真空蒸馏提纯：以熔盐电解或金属热还原制备的稀土金属作为原料，通过高温真空蒸馏去除某些杂质来制备高纯稀土金属。如用于制备超磁致伸缩材料高纯金属铽，首先采用金属热还原法制得的普通金属铽，再进行高真空蒸馏，采用特殊的装置，有效地去除了蒸气压高的和低的金属杂质。