NO172989B - Fremgangsmaate og elektrolysecelle for elektrolytisk fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering derav - Google Patents

Fremgangsmaate og elektrolysecelle for elektrolytisk fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering derav Download PDF

Info

Publication number
NO172989B
NO172989B NO854899A NO854899A NO172989B NO 172989 B NO172989 B NO 172989B NO 854899 A NO854899 A NO 854899A NO 854899 A NO854899 A NO 854899A NO 172989 B NO172989 B NO 172989B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
rare earth
earth metal
metal
bath
cathode
Prior art date
Application number
NO854899A
Other languages
English (en)
Other versions
NO172989C (no
NO854899L (no
Inventor
Francoise Seon
Ghislaine Barthole
Original Assignee
Rhone Poulenc Spec Chim
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhone Poulenc Spec Chim filed Critical Rhone Poulenc Spec Chim
Publication of NO854899L publication Critical patent/NO854899L/no
Publication of NO172989B publication Critical patent/NO172989B/no
Publication of NO172989C publication Critical patent/NO172989C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/22Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of metals not provided for in groups C25C1/02 - C25C1/20
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/34Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of metals not provided for in groups C25C3/02 - C25C3/32

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for elektrolytisk fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering av et sjeldent jordartsmetall med minst ett metall valgt fra gruppen bestående av sjeldne jordartsmetaller og overgangsmetaller, ved elektrolyse av et smeltet saltbad, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at elektrolysen, som gjennomføres med faste elektroder, foretas av minst et klorid av et sjeldent jordartsmetall i et bad av salter hovedsakelig omfattende litiumklorid og litiumfluorid, idet katoden består av wolfram eller utgjøres av minst et sjeldent jordartsmetall i tilfellet med fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering av sjeldne jordartsmetaller, eller at katoden består av et overgangsmetall eller en legering av et sjeldent jordartsmetall og et overgangsmetall i tilfellet med fremstilling av en legering av minst et sjeldent jordartsmetall og minst et overgangsmetall, idet det anvendes et bad inneholdende ett eller flere sjeldne jordartsmetallklorider i en mengde mellom 10 og .70 vekt% og elektrolysen gjennomføres ved en temperatur mellom 650 og 1100°C.
Oppfinnelsen vedrører også en elektrolysecelle for utførelse av den nevnte fremgangsmåte, omfattende en beholder utstyrt med oppvarmingsinnretninger og faste elektroder anordnet i denne beholder, og det særegne ved elektrolysecellen i henhold til oppfinnelsen er at bunnen av beholderen er forlenget vertikalt med en tømmesone som utgjøres av en kanal med indre tverrsnitt mindre enn tverrsnittet av beholderen, idet anoden, særlig en ringanode av grafitt, er anordnet som en ring sentrert omkring katoden.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkrav-ene .
Med uttrykket sjeldne jordartsmetaller (TR) i det etterfølg-ende forstås ethvert metall som hører til den gruppe som utgjøres av yttrium og lantanidene med unntagelse av samarium, europium, ytterbium og thulium.
I praksis frembyr smelteelektrolyse av et klorid av et sjeldent jordartsmetall og særlig neodym problemer med hensyn til de meget små utbytter som oppnås. Dette skyldes en høy oppløselighet av metallet i nærvær av sitt klorid. En slik metode er beskrevet i artikkelen til Kurita (Denku Kagaku, 1967, 35 (7) side 496-501). Man har oppnådd et utbytte som ikke overstiger 20 % rent neodym i tilfellet av et smeltet bad som utgjøres av neodymklorid og kaliumklorid.
Et første formål for den foreliggende oppfinnelse er fremstilling av et sjeldent jordartsmetall ved elektrolyse under betingelser slik at fremgangsmåten er industrielt anvendelig.
Et annet formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av legeringer av sjeldne jordartsmetaller som også er industrielt anvendelig.
Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat som er egnet for utførelse av fremgangsmåten.
Oppfinnelsen tillater oppnåelse av et metall med høy renhet eller en legering med høyt innhold av sjeldent jordartsmetall med høye utbytter av metall som kan overstige 80 % under betingelser som er industrielt anvendbare.
Andre egenskaper og fordeler ved oppfinnelsen vil lettere forstås ved gjennomgang av den etterfølgende fremstilling og utførelseseksempler og med henvisning til de vedføyde tegning-er som viser skjematiske tverrsnitt av utførelsesformer av en elektrolysecelle i henhold til oppfinnelsen.
Som angitt i det foregående vedrører oppfinnelsen fremstilling av sjeldne jordartsmetaller og legeringer derav. Oppfinnelsen vedrører spesielt fremstilling av neodymmetall fra neodymklorid og frembyr særlig i tilfellet med neodym en særlig stor forbedring av utbyttet.
Tilsvarende vedrører oppfinnelsen særlig fremstilling av legeringer på basis av neodym.
De legeringer som kan fremstilles er legeringer mellom sjeldne jordartsmetaller, f.eks. Nd-La, Nd-Ce, Nd-Pr eller også legeringer mellom ett eller flere sjeldne jordartsmetaller og et metall valgt fra gruppen av overgangsmetaller. Man kan som overgangsmetall anvende alle metallene som har et smeltepunkt over temperaturen for det smeltede saltbad ved tidspunktet for elektrolysen, idet denne temperatur kan variere mellom 650 og 1100°C. Som eksempel på slike metaller kan nevnes jern, kobolt, nikkel og krom. Oppfinnelsen kan således spesielt anvendes for fremstilling av følgende legeringer: Nd-Fe, La-Fe, Nd-La-Fe, Pr-Fe.
Ved oppfinnelsen går man ut fra et klorid av det sjeldne jordartsmetall som man ønsker å fremstille i metallform. For oppnåelse av en legering omfattende flere jordartsmetaller går man da frem fra et bad omfattende en blanding av kloridene av hvert av disse sjeldne jordartsmetaller. Disse klorider kan foretrukket ha et vanninnhold lavere enn 6 vekt%.
Badet som tjener for elektrolysen omfatter utover det eller de anvendte klorider av sjeldne jordartsmetaller i det vesent-lige litiumfluorid og litiumklorid idet det i dette tilfelle generelt oppnås gode utbytter.
Mengdeandelen av det eller de anvendte klorider av sjeldne jordartsmetaller i badet varierer mellom 10 og 70 vekt% og spesielt mellom 15 og 45 vekt%.
Videre kan mengdeandelen på vektbasis mellom det anvendte litiumklorid på den ene side og litiumfluoridet på den annen side variere mellom 1,5:1 og 3:1.
Det er endelig fordelaktig å anvende et bad som har et innhold av litiumfluorid på minst 15 vekt%.
j
Temperaturen i badet under elektrolysen bestemmes slik at den skal være over smeltetemperaturen for elektrolysebadet, og generelt er denne temperatur mellom 650 og 1100°C, særlig mellom 700 og 900°C.
De betingelser som mer spesielt vedrører elektrolysen er beskrevet i det følgende.
Med hensyn til elektrodene anvendes foretrukket en anode av grafitt. Arten av katoden kan variere som funksjon av den type produkt som fremstilles.
Ved fremstilling av et rent jordartsmetall anvendes fordelaktig en wolframkatode. Man kan også anvende en katode som utgjøres av det samme sjeldne jordartsmetall som man skal fremstille. Man anvender katoder av samme type for fremstilling av en legering av sjeldne jordartsmetaller inn-byrdes .
I tilfellet med fremstilling av en legering av et sjeldent jordartsmetall og et overgangsmetall vil katoden være en offerkatode som utgjøres av overgangsmetaller eller den samme legering av sjeldent jordartsmetall/overgangsmetall som kan søker å fremstille.
Grensespenningen ved elektrodene er generelt mellom 4 og 10 V.
De katodiske strømtettheter (Dcc) kan variere mellom 7 0 A.dm-<2 >og 700 A.dm-<2>, mer spesielt mellom 100 og 250 A.dm-<2>. De anodiske strømtettheter (Dca) er generelt mellom 50 og 250 A.dm<-2.>
Det er innsett at det er fordelaktig å gjennomføre elektrolysen under betingelser slik at man har et partialtrykk av klor i gassfasen på minst 1,0.10<4> Pa (0,1 atmosfære). I dette tilfelle foregår det en omdannelse av oksykloridene tilstede i badet i henhold til reaksjonen TROC1 + CI2 - TRCI3 + 1/2 O2. Oksykloridene vil være tilført som forurensninger sammen med kloridene av de sjeldne jordartsmetaller. I dette tilfelle kan man som utgangsprodukter anvende klorider av sjeldne jordartsmetaller med et oksykloridinnhold opptil 25 vekt%.
I det følgende gis eksempler på oppfinnelsen. De beskrevne forsøk er gjennomført i aluminiumoksyddigler med grafittanoder med diameter 10 til 25 mm. Polavstanden er 65 mm for eksemplene 1 til 4. For hver elektrolyse ble metallproduktet isolert etter avkjøling i digelen. Sammensetningen av badene er gitt i vekt%.
Det angitte metallutbytte betegner forholdet mellom sjeldent jordartsmetall som er oppnådd i forhold til det tilsvarende metall innført som klorid av sjeldent jordartsmetall (TRCI3).
EKSEMPEL 1 - Fremstilling av neodymmetall.
Elektrolyse gjennomføres ved 850°C ved en katode av wolfram (diameter = 4 mm) fra 800 g av en smeltet blanding med sammensetning NdCl3 : 13,3 %; LiCl : 62,0 %; LiF : 24,7 %. Denne elektrolyse ble gjennomført med en strømstyrke I = 8,5 A tilsvarende en katodisk strømtetthet d.c.c. = 690 A.dm-<2> og en anodisk strømtetthet d.c.a. = 60 A.dm-<2>. Spenningen ved elektrodene er mellom 4,6 og 5,0 V. En elektrolyseperiode på 4 timer ga med et 40 % metallutbytte 24,1 g metall med innhold av neodym, litium henholdsvis wolfram på henholdvis 98 %, 0,07 % og <. 1%.
EKSEMPEL 2 - Fremstilling av en legering neodym-jern med
lite innhold av jern.
Man går ut fra 800 g av et bad med sammensetning svært lik sammensetningen av badet som elektrolyseres i eksempel 1, med NdCl3 13 %, LiCl 62 %, LiF 25 %. Elektrolysen gjennomføres ved 7 30°C med en katode som utgjøres av 65 g legering Nd/Fe med 20 % jern (legering fremstilt på forhånd ved hjelp av kalsiotermi). Den elektriske kontakt ble sikret ved hjelp av en stålstang. Elektrolyse-strømstyrken var høyere, 25 A, men tilsvarende en lavere d.c.c. (110 A.dm-<2>); d.c.a. var 250 A.dm-<2>. Etter en elektrolysetid på 1 time og 20 min. ble det utvunnet 48 g metall (metallutbytte 80,4 %) inneholdende minst 89 % Nd, 8,7 % jern og 0,1 % litium.
EKSEMPEL 3 - Oppnåelse av en legering neodym-jern.
Vekten og sammensetningen av elektrolysebadet såvel som temperaturen er identiske med de tilsvarende i eksempel 2 (neodym-kloridet inneholdt 7,5 % oksyklorid og 2,7 % vann). Elektrolyse-stromstyrken er lavere (13,5 A). Ved katoden som bestod av et offer-jerngitter og en stålkontakt var d.c.c. 100 A.dm-<2>, d.c.a. hadde verdi 135 A.dm-<2>. Etter 2 timer og 30 min. elektrolyse ble det oppnådd 50 g metall (metallutbytter 84 %) inneholdende minst 85 % Nd, 12 % jern og 0,7 % litium.
I de etterfølgende eksempler 4 til 8 er elektrolysetiden angitt i forhold til tiden t.teor. som er den tid som teoretisk er nødvendig for reduksjon av hele mengde av TRCI3 hvis utbyttet av metall skal være 100 %.
EKSEMPEL 4 - Fremstilling av rent lantan.
Man går ut fra et bad med følgende sammensetning:
LaCl3 13 %, LiCl 62 %, LiF 25 %. Man anvender en katode som utgjøres av en wolframstav, med d.c.c. 690 A.dm-<2>, og d.c.a. 60A.dm-<2>. Interpolaravstanden er 65 mm. Temperaturen er 800°C. Etter t = t.teor. oppnås et metall med lantaninnhold minst 95 % og metallutbyttet 33 %.
EKSEMPEL 5 - Oppnåelse av en legering lantan-jern.
Badet har følgende sammensetning:
LaCl3 25 %, LiCl 53 %, LiF 22 %. Man anvender en katode som utgjøres av en jernstang, med d.c.c. 165 A.dm-<2>, d.c.a. 215 A.dra-2 og interpolaravstanden 60 mm. Temperaturene er 840°C. Man oppnår etter t = 1,5 t.teor. en legering omfattende 92 % La og 7 % Fe. Metallutbyttet er 34 %.
EKSEMPEL 6 - Fremstilling av en legering neodym-lantan.
Man går ut fra et bad med følgende sammensetning:
NdCl3 26 %, LaCl3 9 %, LiCl 46 %, LiF 19 %. Katoden er en wolframstav, d.c.c. er 276 A.dm-<2>, d.c.a. er 235 A.dm<2> og interpolaravstanden 63 mm. Temperaturen er 860°C. Etter en elektrolysetid på t = 0,7 t.teor. oppnås med et metallutbytte på 57 % en legering med sammensetning: Nd 81 %, La 18 % og et litiuminnhold av 0,1 %.
EKSEMPEL 7 - Fremstilling av en legering neodym, lantan, jern.
Badet har følgende sammensetning:
NdCl3 15 %, LaCl3 10 %, LiCl 53 %, LiF 22 %.
Katoden er en jernstang, d.c.c. er 100 A.dm-<2>, d.c.a. er 142 A.dm-<2> og interpolaravstanden 40 mm. Temperaturen er 750°C. Etter t = 1,5 t.teor. oppnås med et metallutbytte på 74 % en legering med følgende sammensetning:
Nd 55 %, La 37 %, Fe 9,2 %, Li 0,5 %.
EKSEMPEL 8 - Fremstilling av en legering prase.odym-jern.
Man anvender et bad med følgende sammensetning:
PrCl3 25 %, LiCl 53 %, LiF 22 %. Katoden er av samme type som i eksempel 7, d.c.c. er 100 A.dm-<2>, d.c.a. er 140 A-dm~2 og interpolaravstanden 45 mm. Badtemperaturen 7 50°C. Etter t = 1,5 t.teor. oppnås en legering med sammensetning Pr 86 %, Fe 12 %, Li 0,5 %. Metallutbyttet er 60 %.
EKSEMPEL 9 - Fremstilling av rent lantan.
Man anvender et bad med følgende sammensetning:
LaCl3 30 %, KC1 38,6 %, LiCl 31,4 %. Anoden er av grafitt, katoden er av lantan med et innhold av jern. d.c.c. er 55 A.dm-<2>, d.c.a. er 130 A.dm-<2>, og interpolaravstanden 40 mm. Badtemperaturen er 690°C. Etter 3 timer og 31 min. oppnås
67 g metall med metallutbytte 56 %.
Eksempel 10
Dette eksempel vedrører fremstillingen av legeringer neodym-jern. Man varierer sammensetningen av badet men i alle til-feller er anoden av grafitt og katoden er en jernstav.
Resultatene er gjengitt i den etterfølgende tabell hvori
T betegner badtemperaturen i °c
t betegner elektrolysetiden i forhold til t.teor. definert
i det foregående
Di betegner interpolaravstanden i mm
R betegner metallutbyttet som angitt i det foregående.
EKSEMPEL 11
Dette eksempel vedrører fremstilling av en legering gado-linium- jern.
Man anvender et bad med en sammensetning:
Gd CI3 26 %, LiCl 52,3 %, LiF 21,7 %
Anoden er av grafitt og katoden er av jern. Badtemperaturen er 940°C, d.c.a. er 89 A.dm-<2>, og d.c.c. er 250 A.dm.-<2> og interpolaravstanden 46 mm. Et t = 0,94 t.teor. oppnås en legering med sammensetting Gd 86 %, Fe 14 %. Metallutbyttet er 42 %.
Det apparat som anvendes for utøvelse av fremgangsmåten beskrives i det følgende.
' Apparatet i henhold til oppfinnelsen utgjøres av en celle oppbygget på en slik måte at bunnen tillater utstrømning eller tømming av det dannede metall eller legering. Apparatet omfatter i sin nedre del en tømmesone hvor man mottar det dannede produkt ved avsetning, idet sonen har en konfigurasjon utstyrt med tømmeinnretninger slik at man lett kan tømme ut metallet eller legeringen.
Med henvisning til figurene sees der en slik celle 1, som utgjøres av en øvre del 2, generelt en sylindrisk beholder og en nedre del i form av en kanal 3 som utgjør tømmesonen. Denne sone har et indre tverrsnitt mindre enn den øvre del og utgjøres foretrukket av en kanal som strekker seg ut i den loddrette forlengelse av beholderen og foretrukket har et sylindrisk tverrsnitt. Kanalen 3 munner foretrukket ut i midten av bunnen 4 av den øvre del.
For å lette strømmen av produkt kan man anordne bunnen 4 med svak helling innover mot sentrum, f.eks. omtrent 10°C.
Den øvre del av cellen er utstyrt med midler for utvendig oppvarming av typen elektrisk bestrålingsoppvarming, kontaktopp-varming eller induksjon eller oppvarming med brennere som drives med gass eller annet brennstoff.
Figurene 1 og 2 illustrerer to utførelsesformer av tømmesonen.
I fig. 1 er tømmesonen eller kanalen 3 tildannet i form av 3 distinkte soner, en overgangssone 5, en sentralsone 6 og en ytre sone 7. Den sentrale sone 6 er separert fra de to andre soner ved hjelp av ventiler 8 og 9 med full åpning og som fjernstyres. Sonen 6 avgrenser således et avsetningsrom. Sonene 5 og 6 er hver utstyrt med oppvarmingsinnretninger f.eks. av typen med elektrisk oppvarming.
Med hensyn til dimensjonene bemerkes at diameteren og høyden av sonen 6 er en funksjon av tømmehyppigheten. Generelt kan man anordne en høyde på sonen 6 mellom 2,5 ganger og 6 ganger høyden av sonen 5.
Tømmesonen 4 i fig. 2 er også anordnet med tre soner, en
overgangssone 10, en sentralsone 11 som er særegen ved at den har et lavere tverrsnitt enn resten av tømmesonen 3 og særlig sonen 10 og en ekstern sone 12. Denne sone 12 er selv oppdelt i to partier, nemlig en del 13 inntil sonen 11 og en ytre del 14. Disse to deler skiller seg hovedsakelig fra hverandre ved at de har uavhengige oppvarmingsinnretninger.
Sonen 11 er også utstyrt med oppvarmingsinnretninger. Man foretrekker for delen 13 og 14 å anvende elektriske oppvarmingsinnretninger med kontakt eller stråling og med hensyn til delen 14 eventuelt ved induksjon og for sonen 11 meget kraf-tige oppvarmingsinnretninger f.eks. av typen brennere for gass eller annet brennstoff.
Dimensjonene av tømmesonen er også her en funksjon av tømme-frekvensen. Foretrukket er diametrene av sonene 10 og 12 identiske og har et forhold på omtrent 2 til 4 i forhold til diameteren av sonen 11. Med hensyn til høydene er det anordnet omtrent samme høyder for sonene 10 og 11 og delen 14, idet delen 3 er 3 til 5 ganger så høy.
Hele elektrolysecellen er bygget opp av et material som kan motstå badtemperaturen og korrosjonen som skyldes de forskjellige produkter som forekommer. Som brukbart material kan nevnes stål, særlig grått støpejern med lamellær eller kule-formet grafitt. Man kan også anvende stål legert med krom eller nikkel eller foretrukket molybden-silisium.
Forskjellige former og anordninger av elektroden kan anvendes innenfor rammen for cellen i henhold til oppfinnelsen.
Man anvender foretrukket en grafittanode. Vedrørende katoden avhenger arten av denne av det type produkt som fremstilles som nevnt ovenfor, og fordelaktig anvendes wolfram for et rent jordartsmetall, en forbrukbar katode av overgangsmetall eller legeringer av sjeldent jordartsmetall-overgangsmetall for legeringer.
Generelt anvendes en sylindrisk katode anordnet vertikalt i beholderen, foretrukket i midten. Spesielt i det tilfelle hvor tømmesonen fra cellen utgjøres av en sylindrisk kanal er det fordelaktig å anordne katoden i vertikalretningen opp fra denne kanal.
Ved en foretrukket utførelsesform for elektrolysecellen i henhold til oppfinnelsen er katoden hul og sylindrisk. Man kan også anordne tilførselen til cellen av sjeldent jord-artsmetallklorid gjennom den sentrale hule del av katoden.
Videre er det oså mulig å anvende en horisontal katode.
Forskjellige former av anoder anordnet som en ring rundt katoden kan anvendes: Som det fremgår av fig. 1 kan anoden være anordnet i form av en eller flere sylindere anordnet loddrett rundt katoden 16. Man kan f.eks. anvende 6 sylindere 15.
Ved utførelsesformen i fig. 2 kan anoden også utgjøres av en sirkulær ring 17 sentrert omkring katoden 16. I stedet for en ring kan man også anvende ringsektorer.
Til slutt nevnes det at man i cellen fordelaktig anordner elektrodene slik at katodens nedre ende er nærmere bunnen av beholderen enn de nedre ender av anoden eller anodene.
Virkemåten for apparatet beskrevet i det foregående skal nå omtales nærmere.
Man tilfører cellen kontinuerlig klorid av sjeldent jordartsmetall ved hjelp av en trakt. I tilfellet med en hul katode av type beskrevet i det foregående innføres kloridet i den sentrale del av denne elektrode.
Det metall eller den legering som dannes under elektrolysen synker mot bunnen av beholderen og utvinnes periodevis fra tømmesonen.
I tilfellet med apparatet i fig. 1 er ventilen åpen, ventilen 9 er lukket og man lar metallet eller legeringen fullstendig
fylle sonen 6. Ved avsluttet fylling lukkes ventilen 8 og ventilen 9 åpnes slik at en strøm av produktet i den ytre sone 7 tillates.
Med apparatet i fig. 2 går man frem på følgende måte. Delen
14 av sonen 12 holdes i kold tilstand, dvs. ved en lavere
temperatur enn smeltetemperaturen for badet og man lar metallet eller legeringen avsette seg i delen 13 idet sonen 10, 11 og 13 oppvarmes. Man avkjøler deretter meget hurtig
sonen 11 og det dannes en saltpropp. Man oppvarmer deretter hurtig den ytre del 14 av sonen 12 for å la produktet inneholdt i 13 strømme ut. Deretter avkjøles partiene 13 og 15 for å danne en ny saltpropp i sonen 12 og man oppvarmer gradvis sonen 11.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for elektrolytisk fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering av et sjeldent jordartsmetall med minst ett metall valgt fra gruppen bestående av sjeldne jordartsmetaller og overgangsmetaller, ved elektrolyse av et smeltet saltbad, karakterisert ved at elektrolysen, som gjennomføres med faste elektroder, foretas av minst et klorid av et sjeldent jordartsmetall i et bad av salter hovedsakelig omfattende litiumklorid og litiumfluorid, idet katoden består av wolfram eller utgjøres av minst et sjeldent jordartsmetall i tilfellet med fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering av sjeldne jordartsmetaller, eller katoden består av et overgangsmetall eller en legering av et sjeldent jordartsmetall og et overgangsmetall i tilfellet med fremstilling av en legering av minst et sjeldent jordartsmetall og minst et overgangsmetall, idet det anvendes et bad inneholdende ett eller flere sjeldne jordartsmetallklorider i en mengde mellom 10 og 70 vekt% og elektrolysen gjennomføres ved en temperatur mellom 650 og 1100°C.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det anvendes en anode i form av en ring sentrert omkring katoden, særlig en anode av grafitt.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes et bad omfattende et neodymklorid.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes et bad omfattende et neodymklorid og at overgangsmetallet er jern.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den gjennomføres med en grafittanode og en katode av wolfram eller neodym, idet elektrolysebadet inneholder neodymklorid, litiumklorid og litiumfluorid.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den gjennomføres med grafittanode og en konsumerbar jernkatode, idet elektrolysebadet omfatter neodymklorid, litiumklorid og litiumfluorid.
7. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det anvendes et bad hvori vektandelen mellom litiumklorid og litiumfluorid varierer mellom 1,5:1 og 3:1.
8. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det anvendes et bad inneholdende minst 15 % litiumfluorid.
9. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at elektrolysen gjennom-føres under betingelser slik at klorpartialtrykket er minst 1,01*IO<4> Pa (0,1 atmosfærer).
10. Elektrolysecelle for utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i ett eller flere av de foregående krav, omfattende en beholder utstyrt med oppvarmingsinnretninger og faste elektroder anordnet i denne beholder, karakterisert ved at bunnen av beholderen er forlenget vertikalt med en tømmesone som utgjøres av en kanal med indre tverrsnitt mindre enn tverrsnittet av beholderen, idet anoden, særlig en ringanode av grafitt, er anordnet som en ring sentrert omkring katoden.
NO854899A 1984-12-07 1985-12-05 Fremgangsmaate og elektrolysecelle for elektrolytisk fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering derav NO172989C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8418700A FR2574434B1 (fr) 1984-12-07 1984-12-07 Procede de preparation electrolytique de terres rares ou de leurs alliages et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO854899L NO854899L (no) 1986-06-09
NO172989B true NO172989B (no) 1993-06-28
NO172989C NO172989C (no) 1993-10-06

Family

ID=9310347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO854899A NO172989C (no) 1984-12-07 1985-12-05 Fremgangsmaate og elektrolysecelle for elektrolytisk fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering derav

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0184515B1 (no)
JP (1) JPS61159593A (no)
KR (1) KR910009402B1 (no)
CN (1) CN85108786A (no)
AT (1) ATE45597T1 (no)
AU (1) AU591080B2 (no)
CA (2) CA1276585C (no)
DE (1) DE3572371D1 (no)
ES (1) ES8705050A1 (no)
FR (1) FR2574434B1 (no)
MY (1) MY102430A (no)
NO (1) NO172989C (no)
ZA (1) ZA859360B (no)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4966661A (en) * 1986-12-23 1990-10-30 Showa Denko Kabushiki Kaisha Process for preparation of neodymium or neodymium alloy
WO1993013247A1 (en) * 1986-12-23 1993-07-08 Hideo Tamamura Process for producing neodymium or alloy thereof
JPH0243391A (ja) * 1988-08-01 1990-02-13 Japan Metals & Chem Co Ltd Nd−Fe母合金の製造方法
FR2661425B1 (fr) * 1990-04-27 1992-12-04 Pechiney Recherche Procede de preparation electrolytique, en milieu de fluorures fondus, de lanthane ou de ses alliages avec le nickel.
JP2011006317A (ja) * 2009-05-26 2011-01-13 Sumitomo Chemical Co Ltd 精製された金属又は半金属の製造方法
CN103572329B (zh) * 2012-07-31 2016-01-20 有研稀土新材料股份有限公司 一种熔融盐电解制备稀土金属合金的方法
CN113430579B (zh) * 2016-12-16 2023-07-14 包头稀土研究院 镧铁合金的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR430116A (fr) * 1911-04-01 1911-10-09 Anton Kratky Procédé pour la préparation du cérium et des métaux similaires et de leurs alliages
US2961387A (en) * 1957-09-18 1960-11-22 Timax Corp Electrolysis of rare-earth elements and yttrium
US3729397A (en) * 1970-09-25 1973-04-24 Molybdenum Corp Method for the recovery of rare earth metal alloys
JPS4843774A (no) * 1971-10-07 1973-06-23
US4139427A (en) * 1977-09-09 1979-02-13 Th. Goldschmidt Ag Europium chloride enrichment process

Also Published As

Publication number Publication date
EP0184515B1 (fr) 1989-08-16
CA1318882C (fr) 1993-06-08
KR910009402B1 (ko) 1991-11-15
AU591080B2 (en) 1989-11-30
KR860005054A (ko) 1986-07-16
NO172989C (no) 1993-10-06
ATE45597T1 (de) 1989-09-15
CA1276585C (fr) 1990-11-20
ZA859360B (en) 1986-08-27
EP0184515A1 (fr) 1986-06-11
CN85108786A (zh) 1986-11-05
JPH0440435B2 (no) 1992-07-02
FR2574434A1 (fr) 1986-06-13
JPS61159593A (ja) 1986-07-19
AU5085085A (en) 1986-06-12
MY102430A (en) 1992-06-30
FR2574434B1 (fr) 1989-04-21
ES549652A0 (es) 1987-04-16
ES8705050A1 (es) 1987-04-16
DE3572371D1 (en) 1989-09-21
NO854899L (no) 1986-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3729397A (en) Method for the recovery of rare earth metal alloys
US5024737A (en) Process for producing a reactive metal-magnesium alloy
KR101684813B1 (ko) 알루미늄 전해를 위해 사용된 전해조 및 상기 전해조를 이용하는 전해방법
US3114685A (en) Electrolytic production of titanium metal
NO172989B (no) Fremgangsmaate og elektrolysecelle for elektrolytisk fremstilling av et sjeldent jordartsmetall eller en legering derav
CN110846687A (zh) 一种Mg-Zn-Zr中间合金及其制备方法
CN108774738B (zh) 一种氢气还原TiO2联合熔盐电解Ti4O7制备金属钛的方法
CN104928719B (zh) 一种熔盐电解冶炼高纯钛装置及其冶炼方法
WO2011092516A1 (en) Novel method for steel production
CN1226612A (zh) 生产稀土金属及合金的熔盐电解槽
CN204982083U (zh) 一种新型熔盐电解冶炼高纯钛装置
NO143388B (no) Fremgangsmaate til elektrolytisk utvinning av nikkel
JPH0684551B2 (ja) プラセオジム又はプラセオジム含有合金の製造方法
US3098805A (en) Process for the extraction of relatively pure titanium and of relatively pure zirconium and hafnium
US5190625A (en) Electrolytic production of rare earth metals/alloys thereof
Lei et al. Electrolytic preparation of vanadium from vanadium carbide
JPH0688280A (ja) 希土類及び他の金属の合金を製造する電解法
CN85100748B (zh) 一种连续电解生产金属钕及钕铁合金的槽型结构
Gratz et al. Efficiency and Stability of Solid Oxide Membrane Electrolyzers for Magnesium Production
CN1073170C (zh) 稀土氯化物熔盐电解制取电池级混合稀土金属方法
NO139128B (no) Jodbenzenderivater for anvendelse i roentgenkontrastmidler
US6428675B1 (en) Low temperature aluminum production
GB812817A (en) Electrolytic production of titanium
Gratz et al. 'Boston University, Division of Materials Science and Engineering, 15 Saint Mary's St. Boston, MA, 02215
US3326644A (en) Electrowinning copper and product thereof