一种稀土电解方法与流程

本发明属于稀土制备，尤其涉及一种稀土电解方法。

背景技术：

1、在稀土金属的冶炼工艺中，稀土熔盐电解工艺为比较常用的工艺，但对稀土金属的含碳量、含铁量有一定的要求。因此，如何控制电解工艺中消耗的能源和物料量，是降低生产成本重要的一环。

2、申请号为2018114594592的专利文件公开了一种提高稀土金属产品质量的方法，属于稀土电解技术领域，通过在石墨电解槽内设置一层隔离层，来阻止石墨电解槽参与反应，导致生成碳化稀土，严重影响了稀土金属产品的质量，该发明从源头有效的隔离了污染源和产品，减小产品污染，提高了产品质量。但过程中需要添加粘接剂，一定程度上增加了生产成本。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种稀土电解方法。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种稀土电解方法，包括以下步骤：向电解炉内放入坩埚，设置电解炉的电压、电流和温度，并向电解炉加入稀土电解原料，在电解过程中需要进行搅炉操作并控制炉内液面高度，电解完成后进行出炉操作，将稀土金属液引入坩埚并取出，将金属液倒入铸锭中，检查电解炉阳极是否需要更换，完成电解工序。

4、优选地，将所述电解炉的电压控制在9-10.5v，电流控制在6000-7200a，温度控制在900-1200℃。

5、优选地，所述加入稀土电解原料为匀速加入，每3-8min加料一次，每次加料500-800g。

6、优选地，所述搅炉操作，步骤包括单次电解中搅炉3-4次，出一次炉后搅炉一次，其次是隔20min后搅炉一次，若炉底存在沉料，需要搅动使料浮上炉中，在出炉前搅炉一次。

7、优选地，所述液面高度控制在距离炉台面板过高或者过低时要及时添加或者出保持液面高度，熔盐，出炉一次后正常电解5min后才能将液面补充到正常高度，采用多次少量的方法来补充液面至合理高度。

8、优选地，所述出炉操作包括以下步骤：每40-60min出一次炉，出炉前将电解炉电源关闭，将阴极推向阳极边，将金属液倒入铸锭中时应挡住渣滓，防止渣滓倒入铸锭中影响金属表面质量，将坩埚放回电解炉后，将阴极推正开起电流，投入稀土电解原料、熔盐，以将液面补足到合适高度，待倒入铸锭中的金属冷却后脱模、剥盐，并将金属表面的熔盐和金属珠清理干净。

9、优选地，所述换阳极的操作：清理炉面及阳极板上的堆积物，夹出旧阳极的导电板和旧阳极，清理导电板及炉口的熔盐，将炉壁的块状物去除，确保新阳极能够顺畅放下，安装预热好的新阳极并固定即可。

10、优选地，所述换阳极的操作中，阳极使用35-45h后更换，更换每片阳极之间的间隔时间为8-10h，应避免同时更换2片阳极，以保证电解炉的温度稳定。

11、优选地，所述稀土电解原料的组分包括氟化镨钕和氟化锂，其中氟化镨钕：氟化锂＝7-12：0.5-2。

12、优选地，所述液面高度控制在距离炉台面板最高点70-80mm。

13、本发明的有益效果在于：

14、使用本发明方法电解的稀土金属，碳、铁含量均在合格范围。在电解过程中能够选择在能源消耗合理的温度范围，并寻求降低阳极耗材消耗的平衡点，以控制生产成本。

技术特征：

1.一种稀土电解方法，其特征在于，包括以下步骤：向电解炉内放入坩埚，设置电解炉的电压、电流和温度，并向电解炉加入稀土电解原料，在电解过程中需要进行搅炉操作并控制炉内液面高度，电解完成后进行出炉操作，将稀土金属液引入坩埚并取出，将金属液倒入铸锭中，检查电解炉阳极是否需要更换，完成电解工序。

2.如权利要求1所述的一种稀土电解方法，其特征在于：将所述电解炉的电压控制在9-10.5v，电流控制在6000-7200a，温度控制在900-1200℃。

3.如权利要求1所述的一种稀土电解方法，其特征在于：所述加入稀土电解原料为匀速加入，每3-8min加料一次，每次加料500-800g。

4.如权利要求1所述的一种稀土电解方法，其特征在于：所述搅炉操作，步骤包括单次电解中搅炉3-4次，出一次炉后搅炉一次，其次是隔20min后搅炉一次，若炉底存在沉料，需要搅动使料浮上炉中，在出炉前搅炉一次。

5.如权利要求1所述的一种稀土电解方法，其特征在于：所述液面高度控制在距离炉台面板过高或者过低时要及时添加或者出保持液面高度，熔盐，出炉一次后正常电解5min后才能将液面补充到正常高度，采用多次少量的方法来补充液面至合理高度。

6.如权利要求1所述的一种稀土电解方法，其特征在于：所述出炉操作包括以下步骤：每40-60min出一次炉，出炉前将电解炉电源关闭，将阴极推向阳极边，将金属液倒入铸锭中时应挡住渣滓，防止渣滓倒入铸锭中影响金属表面质量，将坩埚放回电解炉后，将阴极推正开起电流，投入稀土电解原料、熔盐，以将液面补足到合适高度，待倒入铸锭中的金属冷却后脱模、剥盐，并将金属表面的熔盐和金属珠清理干净。

7.如权利要求1所述的一种稀土电解方法，其特征在于：所述换阳极的操作：清理炉面及阳极板上的堆积物，夹出旧阳极的导电板和旧阳极，清理导电板及炉口的熔盐，将炉壁的块状物去除，确保新阳极能够顺畅放下，安装预热好的新阳极并固定即可。

8.如权利要求7所述的一种稀土电解方法，其特征在于：所述换阳极的操作中，阳极使用35-45h后更换，更换每片阳极之间的间隔时间为8-10h，应避免同时更换2片阳极，以保证电解炉的温度稳定。

9.如权利要求1所述的一种稀土电解方法，其特征在于：所述稀土电解原料的组分包括氟化镨钕和氟化锂，其中氟化镨钕：氟化锂＝7-12：0.5-2。

10.如权利要求1所述的一种稀土电解方法，其特征在于：所述液面高度控制在距离炉台面板最高点70-80mm。

技术总结本发明公开了一种稀土电解方法，包括以下步骤：向电解炉内放入坩埚，设置电解炉的电压、电流和温度，并向电解炉加入稀土电解原料，在电解过程中需要进行搅炉操作并控制炉内液面高度，电解完成后进行出炉操作，将稀土金属液引入坩埚并取出，将金属液倒入铸锭中，检查电解炉阳极是否需要更换，完成电解工序。使用本发明方法电解的稀土金属，碳、铁含量均在合格范围。在电解过程中能够选择在能源消耗合理的温度范围，并寻求降低阳极耗材消耗的平衡点，以控制生产成本。技术研发人员：韩春香,侯欢,杨雄,杨勋,任雪梅受保护的技术使用者：四川源莱顺稀土新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17