Редкоземельные металлы, получение

Магний в значительных количествах используют для получения других металлов (Ti, U, редкоземельные элементы и др.). В металлотермических процессах, в частности для получения U, применяют также кальций. Большое практическое значение имеют магниевые сплавы (кроме магния они содержат А1, Мп, Zn, Zr, редкоземельные металлы и другие добавки). Это самые легкие конструкционные материалы (р 2 г/см ), их главный потребитель — авиационная промышленность. Недостатком магниевых сплавов является их сравнительно малая коррозионная стойкость (магний — очень активный металл). Магний применяют также в органических синтезах (реакция Гриньяра и др.). [c.322]

Получение редкоземельных металлов. Получение РЗЭ, особенно тугоплавких, сопряжено с рядом трудностей из-за их большой активности при высокой температуре. Особая сложность возникает при подборе материала аппаратуры. В настоящее время лучшим материалом считается тантал, хотя и он при высокой температуре взаимодействует с РЗЭ, загрязняя их. Основные промышленные способы получения РЗЭ 1) металлотермическое восстановление безводных хлоридов или фторидов 2) электролиз расплава безводных хлоридов или фторидов. [c.140]

Все эти выводы подтвердились результатами измерений магнитных моментов редкоземельных металлов. Полученные величины сравнивались с магнитными моментами [c.113]

Металлотермическое получение редкоземельных металлов. Металлотермией можно получить более чистые РЗЭ, чем электролитически, так как во втором случае металлы загрязняются материалом электродов. Восстановление окислов РЗЭ связано с большими трудностями из-за их устойчивости (табл.43). Поэтому в качестве исходных материа- [c.141]

П. Термодинамические свойства трифторидов редкоземельных металлов, полученные методом э. д. с. с твердым Р-ионным электролитом [c.112]

При получении нитридов плазменным методом исключается образование поверхностной корки. Диссоциация азота в плазме и интенсивное перемешивание расплава электрическим током обеспечивает высокую скорость реакции нитриды не загрязняются кислородом и не гидролизуются. Некоторые свойства нитридов редкоземельных металлов, полученных при взаимодействии расплавленного металла с азотной плазмой, приведены в табл. 39 [113]. [c.166]

Нахождение в природе редкоземельных металлов и их получение [c.69]

При спектральном анализе металла были обнаружены следы следующих примесей тантала, магния, кальция, меди, лития, железа, кремния, цинка. В связи с недостаточным количеством имевшегося в нашем распоряжении скандия анализа содержания углерода, азота и водорода не производилось, но было принято, что оно не превышает 0,01% для каждого элемента. По аналогии с редкоземельными металлами, полученными по этому методу, считается, что содержание кислорода составляет около 0,1%- [c.10]

Наибольшее количество информации о редкоземельных металлах, полученной из мессбауэровских экспериментов, связано с магнитными свойствами этих металлов. В табл. 8.8 представлены имеющиеся сведения о кристаллической структуре (при температуре, равной или ниже комнатной), температурах [c.363]

Коэффициент разделения больше 50 был получен для следующих пар и—ТЬ В1—Си(Сс1) 1п—Оа (Со, N1) Ре—Си (Со, N1) Те—5е Та—ЫЬ(ТО Р(1—КЬ(Р1) Ке—Мо, около десяти — для 2г—Ш Си—Со(К1) 1,8—2,5 для редкоземельных металлов. Для многих пар разделяющая способность диалкилсульфоксидов Ниже, чем циклических. [c.42]

Передел чугуна в сталь осуществляют в специальных печах — мартенах и конверторах. Основной задачей такого передела — выжечь избыточный углерод из чугуна, удалить со шлаком и с отходящими газами другие содержащиеся в нем вредные примеси. С этой целью в чугун перед переплавкой добавляют кислородсодержащие соединения железа, в частности железный лом с большим содержанием ржавчины ( скрап ). При конверторной обработке через расплавленный металл продувают воздух или кислород. Кроме того, для получения специальных сталей в расплав добавляют легирующие добавки Мп, Сг, V, редкоземельные металлы и т. д. [c.120]

В цветной металлургии сплавы РЗЭ могут с успехом применяться в качестве восстановителей в металлотермических реакциях, ибо РЗЭ более сильные восстановители, чем алюминий. Известны рекомендации по применению лантана в качестве восстановителя для получения чистых редкоземельных, щелочных и щелочноземельных металлов. Существуют рекомендации по использованию РЗЭ в качестве раскислителей меди и медных сплавов [6]. Однако главное значение редкоземельных металлов для цветной металлургии определяется использованием их в различных сплавах. Наиболее широко применяются сплавы РЗЭ с алюминием и магнием. Легкие сплавы на основе алюминия, легированные церием, применяются в поршнях авиационных двигателей, головках и блоках цилиндров внутреннего сгорания. [c.86]

Шихта содержала фторид РЗЭ, очищенный вакуумной дистилляцией металлический кальций, взятый с 10%-ным избытком от стехиометрии. Шихту помещали в танталовый тигель, закрытый перфорированной танталовой крышкой, и медленно нагревали в индукционной печи при 600° для дегазирования. При той же температуре в печь вводили аргон, чтобы создать давление 500 мм рт. ст. Заканчивали процесс несколько выше 1418° (температура плавления СаРг) для лучшего отделения металла от шлака. После охлаждения металл легко отделяется от шлака. Чистота полученного в виде губки редкоземельного металла 97—99% [147]. Основная примесь— кальций, который удаляется при плавлении металла в вакууме. [c.142]

Приготовление безводных хлоридов редкоземельных элементов представляет значительный интерес ввиду того, что эти соединения служат исходным материалом для приготовления соответствующих металлов. Получение редкоземельных металлов из их хлоридов осуществляется или непосредственно электролизом солей в расплавленном состоянии или косвенно — электролизом в спиртовой среде с ртутным катодом и последующим термическим разложением получающихся амальгам. Наиболее важными методами приготовления безводных хлоридов, опубликован- [c.31]

Электролитическое получение редкоземельных металлов. Разложение амальгам. Амальгамы получают электролизом растворов безводных хлоридов РЗЭ в органических растворителях (чаще всего в абсолютном спирте) на ртутном катоде. Электролиз хлоридов Се, La, Nd и Sm рекомендуется проводить при катодной плотности тока 0,05 А/см , напряжении 35—70 В, темпера- [c.144]

Известны попытки получения и рафинирования электролизом расплавов молибдена и вольфрама, а также редкоземельных металлов. Ввиду высокой активности редкоземельных металлов электролизеры для их получения помещают в инертную среду. [c.510]

Значение электролиза расплавленных сред. Электролизом водных растворов могут быть получены либо электроположительные металлы, либо такие электроотрицательные металлы, на которых перенапряжение для выделения водорода в условиях электролиза очень велико, например цинк и марганец. Такие же электроотрицательные металлы, потенциалы которых значительно отрицательнее потенциала выделения водорода, как щелочные и щелочноземельные, алюминий и магний, не могут быть получены электролизом водных растворов. Их готовят электролизом расплавленных сред, а также этим методом получают, как правило, и тугоплавкие металлы, такие, как бериллий, цирконий, торий, ниобий, тантал, и редкоземельные металлы. Разрабатываются методы электролитического получения титана и других металлов. Этим же способом получают фтор. [c.211]

Для отделения цезия от калия и рубидия рекомендуется [333] использовать избирательное соосаждение цезия с дипикриламина-том одновалентного таллия. С этой целью фильтрат после осаждения гидроокисей и карбонатов железа, алюминия и редкоземельных металлов обрабатывают 105%-ным избытком 3%-ного водного раствора дипикриламината натрия, после чего к полученной смеси добавляют при непрерывном перемешивании и охлаждении до 0 С 0,1 и. раствор ТШОз. Осадок дипикриламината таллия промывают ледяной водой и эфиром и растворяют в метилизобутил-кетоне. Органическая фаза затем реэкстрагируется 2 н. соляной кислотой, содержащей хлор водную фазу упаривают досуха. Извлечение цезия в этом случае достигает 90%. [c.328]

С ВОДОЙ. Водный раствор прозрачен или только слегка мутен. Ион аммония отсутствует. Аналитические данные, приведенные в табл. 5, указывают на то, что в каждом случае продукт, полученный по описанной методике, состоит из очень чистых хлоридов редкоземельных металлов. [c.36]

Способ 1 [2—5]. Для синтеза берут редкоземельный металл и особо чистый графит, дегазированный при 2000 °С в дуговой печи. В атмосфере инертного газа (Не, Аг циркониевая заслонка) исходные вещества сплавляют и полученный продукт 3—4 раза переплавляют для лучшей гомогенизации. [c.1204]

Амальгамы редкоземельных металлов [3]. Амальгамы редкоземельны.х металлов с содержанием приблизительно до 3% редкоземельного металла могут быть получены путем электролиза спиртовых растворов соответствующих, безводных хлоридов с ртутным катодом и графитовым анодом. После их получения можно осуществить и дальнейшее концентрирование таких амальгам путем отгонки из них ртути. [c.2174]

В последние три десятилетия ртуть и амальгамы начали широко применять для получения и рафинирования металлов. Это направление в металлургии получило название амальгамной металлургии. Методами амальгамной металлургии получают редкие металлы (индий, таллий, галлий, редкоземельные металлы) и металлы высокой чистоты (свинец, висмут, индий, олово и др-) порошки металлов и сплавы с заданными свойствами [139]. [c.12]

Распространенным методом получения металлов, образующих прочные оксиды, является электролиз расплавов их галогенидов. Таким путем в промышленности получают металлы главных подгрупп первой и второй групп (в наибольшем масштабе— натрий и магний), а также редкоземельные металлы. При этом побочным продуктом является выделяющийся на аноде свободный галоген (чаще всего — хлор). [c.174]

Очень важная область ирименения редкоземельных металлов — получение аккумуляторов водорода на основе интерметаллидов, в состав которых входят переходные металлы и РЗЭ. Примером может служить интерметаллид ЬаН15 и др. Замечательным свойством таких сплавов является их способность в мягких условиях взаимодействовать с водородом, а потом при незначительном нагревании отдавать водород. Установлено, что такого рода сплавы могут поглотить количество водорода в 1,5—2 раза большее, чем его содержится в таком же объеме жидкого или твердого водорода. По-видимому, молекулярная структура твердого водорода является настолько рыхлой, что включение атомарного водорода в пустоты кристаллической структуры упомянутых интерметаллидов позволяет получить более плотный (по водороду) материал. Аккумуляторы водорода на основе интерметаллидов, содержащих РЗЭ, успешно прошли испытания при создании водо-род-кислородных топливных элементов, в свою очередь успешно применяемых вместо современных двигателей внутреннего сгорания, ко- [c.71]

Трифториды самария, европия и последующих редкоземельных металлов, полученные сухим методом, изоморфны трехфтористому иттрию. Фториды же более крупных ионов (Ьа +, Се +, Рг +, Ш +) обладают гексагональной структурой тайсонита (ЬаРз), т. е. каждый катион окружен 11 фторид-ионами во фториде лантана пять из них. находятся в вершинах тригональ-ной бипирамиды на расстоянии 2,36А от катиона и шесть — в вершинах треугольной призмы на расстоянии 2,7 А. Трифториды самария и европия, приготовленные мокрым методом, обладают подобной же структурой . Следовательно, происходит грубое разделение в зависимости от размеров катионов (между прочим, трифториды актинидов, все без исключения, обладают структурой трифторида лантана), хотя граница и оказывается нерезкой трифториды церия, празеодима и неодима образуют с трифторидом лантана твердые растворы в любых соотношениях, тогда как трифториды последующих редкоземельных элементов и иттрия растворимы лишь ограниченно, причем растворимость понижается с увеличением разности размеров катионов . [c.93]

Для исследований использовались препараты, полученные нз лаборатории комплексных и твердых соединений Физико-химического института им. Л. Я. Карпова (ЬаВ,,, СеВ,, и РгВ и из Московского института цветных металлов и золота им. М. И. Калинина (СаВд, ВаВе, ЬаВд и СеВ ). Для уточнения химического состава бориды редкоземельных металлов, полученные из института им. Л. Я. Карпова, были подвергнуты рентгеноспектральному анализу. Результаты анализа показали содержание в ЬаВз примесей Се (0,2%), Рг (0,2%), N(1 (0,4%) и Сё (0,3%), в СеВ — Ьа(0,4%), Рг (0,2%), N(1 (0,5%) и Сё (0,2%) и в РгВ —содержание примеси Кё (10%). [c.102]

При проведении первых опытов в распоряжении исследователей окись самария имелась лишь в виде смеси с окислами других редкоземельных металлов, полученной на предшествующих стадиях очистки содержание ЗшгОз в этой смеси составляло 85—99%. Окись европия ЕнгОз чистотой 99,9% поставлялась в готовом виде извне. Результаты спектрального анализа окислов приведены в табл. 1, [c.18]

Основное назначение каталитического крекинга — получение высокооктановых компонентов бензина из более тяжелых дистиллятов, вырабатываемых при атмосферной и вакуумной перегонке нефти. Каталитический крекинг протекает при температуре 470—550 °С, давлении в отстойной зоне реактора до 0,27 МПа и объемной скорости подачи сырья в зависимости от системы установки от 1 до J20 м /м сырья. В качестве катализатора крекинга обычно применяют алюмосиликатные соединения. Ранее применяли аморфные, а Б последнее время — кристаллические цеолитсодержащие катализаторы, в том числе с редкоземельными металлами. Продукты крекинга имеют весьма сложный состав. Так, при каталитическом крекинге цетана ( 16H34) из каждых 100 его молекул образуется 339 молекул различных соединений, в том числе 264 молекулы углеводородов с 3—5 атомами углерода. Результаты каталитического крекинга углеводородных смесей существенно зависят от условий процесса. Особенно большое влияние оказывают температура и свойства применяемого катализатора. [c.16]

II наряду с сильно загрязненным маточным раствором Ьз выделяется кристаллизат Хз. Его растворяют в Еа (маточный раствор кристаллизата Х1), при охлаждении выделяется более чистый кристаллиг1зт Х5. Эти операции можно продолжать до получения вещества необходимой чистоты. Фракционная кристаллизация— наиболее старый метод, долгое время остававшийся почти единственным методом разделения редкоземельных металлов. [c.489]

Многие лантаноиды и их соединения нашли применение в различных областях науки и техники. Они применяются в производстве стали, чугуна и сплавов цветных металлов. При этом используется главным образом мишметалл — сплав лантаноидов с преобладающим содержанием церия и лантана. Добавка малых количеств редкоземельных металлов повышает качество нержавеющих, быстрорежущих, жаропрочных сталей и чугуна. При введении 0,35% мишметал-ла в нихром, из которого делают электроспирали электропечей и др. нагревательных приборов, срок его службы при 1000 °С возрастает в 10 раз. Добавка лантаноидов к сплавам алюминия и магния и других металлов увеличивает их прочность при высоких температурах. Европий является единственной основой для получения красного люминофора для цветных кинескопов. [c.501]

Из оксидов редких земель ГпаОз и СеОг приготовляют катализаторы. Тугоплавкие оксиды Ыс1,0з, Рг О., и др. применяют для получения огнеупорной керамики, глазурей, эмалей. Широкое применение редкоземельные металлы находят в стекольной промышленности. [c.363]

Металлический скандий может быть получен электролизом расплавленной смеси 8сС1з, КС1 и Li l при 700° С на цинковом катоде с последующей отгонкой цинка в вакууме. Кроме того, редкоземельные металлы получают восстановлением хлоридов или фторидов при высокой температуре с помощью кальция, калия или натрия [c.69]

Все соединения типа М2Х3 являются родоначальниками целой серии производных, так называемых тио-, селено- и теллурогаллатов (-индатов, -таллатов). Хотя Т12 з не получен, а ТЬЗез не стабилен при комнатной температуре, их производные известны. Сухим путем синтезированы М М">Х2, М"М "2Х,,, (М" ) (М" )"Оз и др., где М - щелочной, М — щелочноземельный, а (М ) — редкоземельный металлы. Они кристаллизуются в решетках различного типа. Например, кристаллизуется в решетке типа халькопирита, M Ga2S4 — либо в ори- [c.176]

Известно шесть методов промышленного выделения цезия и рубидия из радиоактивных отходов. На некоторых зарубежных заводах (например, на заводе Окриджской национальной лаборатории, США) применяют метод соосаждения цезия с алюмо-аммонийными квасцами [10, 211, 213]. При этом радиоактивный раствор первоначально нейтрализуют аммиаком до pH 2—3 для почти полного (90—99%) соосаждения с Ре(ОН)з примесей Ва, La, Се, V, Ru, Тс, Со и др. Затем 50%-ным раствором NaOH, содержащим соду, выделяют основную массу щелочноземельных, редкоземельных металлов и Na2U207. В фильтрате, подкисленном и нагретом до 90°, растворяют алюмо-аммонийные квасцы до достижения их концентрации 240 г/л. После охлаждения раствора до 4—25° квасцы отделяют (извлечение цезия до 90°) и два-три раза перекристаллизовывают. Полученные таким образом [c.132]

В настоящее время более распространено получение редкоземельных металлов методом металлотермии из хлоридов. Этим методом удается получить более чистый металл. Основной недостаток хлоридов — гигроскопичность — устраняется при нагревании в вакууме. Металл получается в виде губки, выход 77—86% [146]. В качестве восстановителя чаще применяют Са и Ы. Кальцием восстанавливают в атмосфере аргона в индукционной печи. В печь загружают тантало-вые тигли с шихтой из безводного ЬпС1з и Са, взятого с 10%-ным избыт- [c.143]

При получении металлов высокой чистоты применяют катоды из вольфрама и молибдена. Для этих же целей предложено использовать катод из титана особой конструкции [156]. Для получения индивидуальных РЗЭ, как и для получения мишметалла, можно использовать фториды. В этом случае выход по току увеличивается примерно вдвое. Электролиз проводят при 830° и катодной плотности тока 4,3— 8,0 А/см из ванны, содержаш,ей 76,5% LпPз, 13,5% ВаРд, 10% LiP, 5% ЕПзОз [157]. Получение электролитическим методом редкоземельных металлов иттриевой подгруппы, имеющих высокие температуры плавления, за исключением более низкоплавкого иттрия, связано с [c.147]

Более удобным для получения редкоземельных металлов иттриевой подгруппы считается электролиз с жидким катодом. Рекомендуется применять кадмий и цинк. Электролизом на жидком кадмиевом катоде из хлоридов РЗЭ в смеси с Na l и КС1 получены сплавы Gd- d (6% Gd), Dy- d (7,5% Dy), Eu- d (3,75% Eu). Для получения иттрия в качестве катода использовали сплав Mg- d (25—30% d). Электролизом получен сплав с 24% У. Очистку от кадмия и Mg производили вакуумной дистилляцией. Аналогичным путем были получены сплавы Рг и Sm, однако полностью отделить Mg от Sm не удается и при вакуумной дистилляции [152]. Применение цинка в качестве материала жидкого катода дает возможность получить сплавы с 10% Y и Sm и 13% Gd. Электролиз при 800° и плотности тока 2 А/см дает возможность получить 95%-ный выход по току для Y и Gd и 65 %-ный для Sm с извлечением указанных элементов на 90—95%. Из полученных сплавов цинк отгоняют вакуумной дистилляцией (10 мм рт. ст.) при 900°. Предуссматривается улавливание Zn на 98% с возвращением его в процесс. Получаемые таким способом металлы в виде высокореакционной губки хранят под слоем парафина [152]. [c.148]

Скандий S (лат. S andium). С.— элемент П1 группы 4-го периода периодич. системы Д. И. Менделеева, п. н. 21, атомная масса 44,956. Имеет один стабильный изотоп S . С. был предсказан Д. И. Менделеевым в 1870 г. и условно назван им эка-бором. В 1879 г. С. был открыт Л. Нильсоном при разделении редкоземельных элементов, полученных из минерала гадолинита, впервые найденного в Скандинавии (отсюда и название элемента). С. содержится в виде примеси во многих минералах. С,—серебристый металл с характерным желтым отливом. Проявляет достаточно высокую химическую активность, при обычной температуре взаимодействует с кислородом. Растворяется в кислотах (НС1, H2SO4, ННОз). В соединениях С.,проявля-ет степень окисления +3. С. извлекают попутно при переработке уранового, вольфрамового и оловянного сырья, получают его из отходов производства чугуна. Применяют С. в основном в виде сплавов с различными металлами для изготовления ферритов с малой индукцией (для быстродействующих вычислительных машин), в ядерной технике, металлургии, медицине, стекольной и химической промышленности. [c.122]

Безводные галогениды кальция, стронция и бария можно получить путем обезвоживания гидратов (по аналогии с галогенидами бериллия и магнля), т. е. путем нагревания или в потоке галогеноводорода, или с галогенидом аммония. В некоторых случаях (например, при получении хлоридов и бромидов стронция и бария) также можно отогнать воду, не допуская гидролиза, в высоком вакууме при очень осторожном повышении температуры (см. также получение галогенидов редкоземельных металлов, гл. 20). [c.995]

Получение р-модификации тантала в пленках зависит от многих трудно контролируемых факторов от уровня фоновых газов, тем-пературы подложки, электростатических условий кристаллизации. Чувствительность метастабильной модификации р Та ко мнОгйм параметрам производственного процесса снижает процент выхода годных изделий. В этой связи представляет интерес применение структурно стабильных пленок а-Та со стабилизацией их электросопротивления путем легирования (рис. 54). При легировании золотом долговременная стабильность повышается (достигает 0,5% в течение 2000 ч) благодаря тому, что пути проникновения кислорода вдоль границ зерен тантала перекрыты. Перспективно легирование редкоземельными металлами. В металлургии давно применяют легирование малыми дозами (доли процента) редкоземельных металлов для улучшения кристаллической структуры основного металла [78]. Механизм действия редкоземельных металлов связан с большой теплотой образования их окислов и нитридов. Эти ме- [c.151]