稀土是如何形成的?
稀土这个词是历史遗留下来的名字。18年底开始发现稀土元素。当时,人们常把不溶于水的固体氧化物称为土壤。稀土一般是以氧化物状态分离出来的,比较稀有,所以命名为稀土。镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕通常称为轻稀土或铈组稀土;钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇族稀土。根据稀土元素理化性质的相似性和差异性,除钪外,有的分为三组(有的归为稀散元素),即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷;中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝;重稀土族是钬、铒、铥、镱、镥和钇。
目前,生产稀土金属的常用原料是它们的氯化物和氟化物。
(1)熔盐电解法在工业上一般用于混合稀土金属的批量生产。在该方法中,将稀土化合物如氯化稀土加热并熔化,然后电解以在阴极上沉淀稀土金属。有两种电解方法:氯化物电解和氧化物电解。单一稀土金属的制备方法因元素不同而异。钐、铕、镱、铥蒸气压高,不适合电解制备,所以采用还原蒸馏法。其他元素可以通过电解或金属热还原来制备。
氯化物电解是生产金属尤其是混合稀土金属最常用的方法,工艺简单,成本低,投资小,但最大的缺点是有氯气释放,污染环境。
氧化物电解不排放有害气体,但成本略高。一般生产价格较高的单一稀土,如钕、镨,用氧化物电解。
(2)真空热还原电解只能制备一般工业级稀土金属。如果想制备低杂质高纯度的金属,一般采用真空热还原。一般先将稀土氧化物制成稀土氟化物,然后在真空感应炉中用金属钙还原得到粗金属,再通过重熔、蒸馏得到提纯金属。这种方法可以生产所有单一稀土金属,但钐、铕、镱和铥不能用这种方法生产。钐、铕、镱、铥和钙的氧化还原电位仅部分还原稀土氟化物。这些金属一般是利用这些金属蒸气压高,金属镧蒸气压低的原理,将这四种稀土的氧化物与金属镧的碎片混合压块,在真空炉中还原制得的。镧比较活泼,钐、铕、镱、铥被镧还原成金属,冷凝时收集,容易与渣分离。
稀土是一种化学元素。。。