Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КАЛЬЦИНИРОВАНИЯ ХЛОРИДОВ РЕДКИХ ЗЕМЕЛЬ

Изобретение касается способа кальцинирования хлоридов редких земель в смеси с хлористым калием.

Получаемые таким образом безводные хлориды предназначаются для электролиза с целью получения мишметалла и не должны содержать окси-хлоридов, так как последние сильно снижают выход металла.

Авторами настоящего изобретения найдено, что для получения безводных хлоридов, не содержащих окси-хлоридов, необходимо нагревать смесь, содержащую не менее 2 молекул хлористого калия на 1 молекулу хлорида редких земель. Например, для церия сушка смесей состава: CeCl₃+4KCl; CeCl₃+3KCl; CeCl₃+2KCl происходит без разложения хлоридов, в то время как при эквимолекулярном составе смеси (CeCl₃+KCl) уже наблюдается небольшое образование окси-хлорыдов. При электролизе смесей указанных составов наилучшие результаты показали смеси состава CeCl₃+3KCl и CeCl₃+2KCl.

В результате ряда опытов авторами получены выходы порядка 55-65% как по току, так и по веществу. Наилучшие выходы были получены следующие: по току 68,6% и по веществу 65,4% (для разных электролизов).

Согласно предлагаемому способу подготовки солей к электролизу, получаются легкоплавкие и при температуре электролиза (850°) легкоподвижные расплавы, не густеющие в процессе электролиза. Образование металлического тумана при получении церия совершенно не происходит; при получении же мишметалла образование тумана, хотя и происходит, но при условии отсутствия в шихте солей серной кислоты - очень незначительное.

В процессе электролиза кроме разложения хлорида на металл и хлор происходит и улетучивание как хлорида редких земель, например, церия, так и хлористого калия. В виду этого по ходу процесса, применяя предлагаемый способ кальцинирования солей, можно компенсировать убыль электролита добавлением смеси, более богатой хлоридом редких земель, чем смесь, взятая в начале электролиза (например, добавляя смесь состава CeCl₃+2KCl вместо CeCl₃+3KCl). Это позволяет увеличить время электролиза и получить большее количество металла за один электролиз.

Предлагаемый способ кальцинирования хлоридов редких земель имеет следующие преимущества перед старыми методами:

1) он дает сразу нужную для электролиза смесь солей с любым соотношением хлористого церия и хлористого калия вплоть до эквимолекулярной смеси;

2) процесс сушки солей может быть сильно ускорен благодаря возможности интенсивного нагревания без опасности разложения хлоридов;

3) возможно значительное увеличение времени электролиза путем добавления смеси нужного состава (богатой хлористым церием) без заметного накопления окоихлорида и без загустевания ванны;

4) повышаются выходы как по току, так и по веществу;

5) почти нацело исключается одно из основных затруднений электролиза церия - образование оксихлорида благодаря высокой устойчивости получаемых указанным методом смесей хлоридов. церия (или редких земель) и калия при высоких температурах.

Предлагаемый метод хорошо комбинируется с существующими методами переработки редкоземельного сырья, так как при переработке как ловчоррита, так и монацита получаются растворы хлоридов редких земель, которые, после очистки от вредных примесей и добавления хлористого калия, могут быть подвергнуты упарке и сушке.