稀土金属（合金）冶炼

    稀土金属冶炼主要采用稀土熔盐电解工艺和真空还原工艺。目前国内采用熔盐电解法生产单一轻稀土金属或低熔点稀土合金，采用真空热还原方法主要生产高熔点单一稀土金属。

    按电解质划分，稀土熔盐电解分为氯化物和氟化物两个体系。氯化物体系电解电流效率低，最高只有50%，能耗高、产品杂质含量高、环境污染严重，80年代开始逐步被淘汰。氟化物体系电解技术克服了氯化物体系的不足，具有电效高，达到70%以上，且稀土收率高、环境污染小等优点，赣州有色冶金研究所实现了稀土氟化物体系熔盐电解技术产业化，产品质量居国内领先水平。高熔点及变价稀土金属（钐、钇、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）采用真空金属热还原法生产，对于低蒸汽压的高熔点稀土金属如镝、钇等，采用氟化稀土的钙热还原法，对于高蒸汽压、变价高熔点稀土金属如钐、镱等，采用稀土氧化物的镧热还原法，高纯稀土金属采用真空蒸馏法生产。硅热还原法是稀土硅铁系列产品的生产方法。

    主要存在的问题：1）稀土熔盐电解过程中熔盐裸露，辐射传热量大，能量利用率低，理论能量利用率不足20%，远低于铝电解的49%；2）超高纯稀土金属生产技术开发落后于国外；3）稀土硅铁合金生产能耗高，每生产一吨重稀土硅铁（镁、铬）产品平均耗电约4000度；4）现有稀土合金生产工艺易造成成份偏析，用户使用误差大；5）在使用中重稀土调质剂及变质剂时，企业仍采用常规工艺操作，未进行相应的工艺参数的调整，导致有些企业使用效果差。

    针对所出现的问题，中心研究的技术发展趋势包括：1）设备大型化、自动化。主要包括大型、新型电解槽的设计及制造，以及配套工艺和自动控制系统开发，达到高效节能的目的；2）超高纯单一稀土金属制备。主要包括真空蒸馏、电迁移、区域熔炼、熔盐萃取等先进技术及设备开发；3）冶金-材料相结合的稀土材料短流程制备技术。主要研究在稀土金属熔盐电解及金属热还原过程中直接制备稀土金属功能材料的工艺技术及相关设备的制造技术。