本發明屬于真空冶金提純技術,具體涉及一種真空冶煉爐及一次連續還原蒸餾制備高純金屬鐿的方法。
背景技術:
真空冶煉爐通常用來冶煉合金鋼,一般由爐膛、電熱裝置、密封爐殼、真空系統、供電系統和控溫系統等組成。密封爐殼用碳鋼或不銹鋼焊成,可拆卸部件的接合面用真空密封材料密封;為防止爐殼受熱后變形和密封材料受熱變質,爐殼一般用水冷或氣冷降溫。爐膛位于密封爐殼內,根據爐子用途,爐膛內部裝有不同類型的加熱元件,如電阻、感應線圈、電極和電子槍等。爐膛內裝有坩堝,有的還裝有自動澆注裝置和裝卸料的機械手等。真空系統主要由真空泵、真空閥門和真空計等組成,也可用高頻感應加熱。感應線圈中通入反復變化的電流,坩堝內的金屬中產生渦流,渦流產生的熱量使金屬熔化;利用渦流冶煉金屬的優點是整個能在真空中進行,這樣就能防止空氣中的雜質進入金屬,可以冶煉高質量的合金。
真空碳管爐是采用石墨為發熱體的高溫、高真空電阻爐,最高工作溫度可達2000℃~2400℃,廣泛應用于無機材料(如陶瓷密封件、碳化硅、氧化鋯、氧化鋅、二氧化鋁等)及金屬材料(如硬質合金)在真空或保護氣氛中燒結制備,也可用于稀土元素及其氧化物的提純處理及藍寶石退火處理。真空碳管爐采用立式結構,由爐體、爐底升降機構、真空系統、溫控系統組成;爐體采用雙層水冷結構,內外層為304不銹鋼,中間通水冷卻,爐內發熱元件為石墨管,保溫元件為碳氈及石墨復合結構。
稀土元素由于其獨特的4f電子層結構,被廣泛用于功能材料,稀土純度是影響其功能的重要因素。鐿是稀土元素之一,在地殼中的質量分數只有0.00026%,鈰的質量分數為0.0046%。鐿在地殼中的質量分數只有鈰的5.65%,與鏑大體相當,約為其質量分數的60%。稀土鐿具備優異的光電性能,其資源利用的持續發展在我國建設制造強國過程中有重要的意義,加強高純金屬鐿制備提純技術、工藝、裝備的研究與推廣應用,對于發展循環經濟、節能降耗、提高稀土鐿資源的綜合利用率,對構建綠色制造體系意義重大。
高純金屬鐿被廣泛用于各種光電材料,金屬鐿一般由還原蒸餾制備獲得,金屬鐿精整,金屬鐿再次蒸餾提純獲得99.99%高純金屬鐿。獲得高純金屬鐿需要2次蒸餾過程。金屬鐿的蒸餾提純由于鐿蒸氣壓大,金屬蒸餾提純過程中,稀土金屬會有損失,降低了金屬鐿的收率。2次蒸餾電耗也要增高。因此,需探索一種新的一次還原蒸餾獲得高純金屬鐿蒸餾的方法
聲明:
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我是此專利(論文)的發明人(作者)