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2025SMM(第二届)稀土产业论坛

此次2025年SMM (第二届)稀土产业论坛,各界达成共识,共同应对稀土产业面临的机遇与挑战,推动行业健康、稳定发展。将共同见证稀土产业迎来新机遇与挑战,共谋策略,共塑稀土行业的美好未来。

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2025SMM(第二届)稀土产业论坛

氟化稀土应用及工业生产探讨【SMM稀土论坛】

来源:SMM

5月29日,在由上海有色网信息科技股份有限公司(SMM)主办的2025 SMM(第二届)稀土产业论坛上,山东省稀土研究院副院长梁行方 对“氟化稀土的应用及工业化生产”进行了论述。

第一部分 氟化稀土的特性及主要应用

稀土元素结构特性

1、钪、钇和镧系最外层电子结构相同, 所以化学性质相近。

2、从镧到镥4f 层电子数0-14。

3、4f轨道被外层屏蔽着,反应失去电子时有能量跃迁差异、结构差异,产生不 同特性。

4、氟是氧化性最强元素之一。

氟化稀土具有强离子键的稳定性

稀土氟化物是含稀土元素与氟元素的化合物

1.二元稀土氟化物 稀土元素与氟直接化合;

2.复合稀土氟化物 掺杂其他元素而具有特定功能;

3.纳米稀土氟化物 具有特殊的尺寸效应和表面效应。

二元稀土氟化物

较高熔点;低蒸汽压;化学性质稳定、不溶于水;光学特性突出,能减少激发态能量损失,显著提升上转换发光效率。

稀土氟化物是具有独特磁、光、电等性能的重要材料

1、光学材料:激光晶体材料、光功能材料、荧光材料、光纤材料;

2、催化材料:石油裂解、环保催化材料;

3、抛光材料、陶瓷材料、润滑剂、防腐材料等的添加材料;

4、制备稀土金属或合金原辅材料。

熔盐电解法及钙热还原法生产稀土金属及合金的原辅料。

高端产业的应用及传统产业需求促进了稀土氟化物产业的发展。

其还对二元氟化稀土特性及主要应用进行了阐述。

氟化稀土在稀土行业主要应用

1、生产稀土金属及合金的原辅料

熔盐电解工艺辅料:电解质REF3+LiF

钙热还原工艺原料:REF3+Ca

我国2024年钕铁硼产量约30万吨

则生产金属镨钕、钕、铈、钆铁、镝铁等原料,需稀土氟化物5000吨以上。

2、钕铁硼永磁材料晶界扩散的原料

氟化镝、氟化铽,主要受日本专利制约。

第二部分 稀土氟化物工业生产技术

其对1、湿法方法( 已被工信部列为淘汰工艺)、 2、NH₄HF₂‌氟化等进行了阐述。

制备氟化铽经验交流:

•NH₄HF₂‌与氧化铽混匀后置于高纯石墨坩埚内

• 0-150℃缓慢升温,150℃保温,300℃-400℃去氨(可小于100ppm)

• NH₄HF₂‌氟化后再经(氩气+氟化氢)气体600℃氟化

•钙热还原法制备金属铽,氧含量230ppm

适合制备钪、铽高价值元素稀土氟化物

3、氟化氢气体氟化

工艺控制关键:

氧化稀土炉料厚度;氟化氢气体的通道;温升制度与氟化氢通气量的配合;最大问题是固气反应的物料与气体的接触差;如何使稀土氧化物物料处于动态,加大与氟化氢气体接触面。

流化、滚动。

氟化稀土工业生产技术比较

第三部分 现行氟化稀土生产方法问题及方向

◇氟化氢法、NH₄HF₂法、湿法制备各有千秋,依产品特点

◇干法氟化物生产设备不尽合理、智能化程度不高;有板结现象、固气反应不完全,沸腾床应用;物料厚度、送气量、反应温度、排水蒸汽工艺控制。

◇内衬材料耐腐蚀问题

◇ 稀土氟化物在780℃左右易生成氟氧化物

在1700℃氟化氢气氛下,还原成稀土氟化物。

◇采用湿法脱水工序后+NH₄HF₂(或氟化氢气体法)

NH₄HF₂氟化+氟化氢气体氟化

可获得含氧量更低的稀土氟化物

◇化学纯度高、物理性能突出

高纯(4N)、超高纯(大于6N)

◇纳米材料,综合功能的复合稀土氟化物材料。


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李丹
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