熔盐电解精炼金属镧的研究

研究了LiF-LaF3体系下,以La-Ni合金和La金属作可溶性阳极,以Ta为阴极,熔盐电解精炼镧过程中不同工艺条件对槽电压、沉积物形貌、产物杂质含量的影响。采用扫描电镜(SEM)对电解精炼所得La沉积物形貌进行观察,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),辉光放电质谱法(GD-MS),高频燃烧-红外法与惰气脉冲-红外热导法进行最终产品金属La的成分分析。结果表明:槽压与电流之间的线性关系受到接触压降、熔盐性质等因素的影响,控制较高电解温度、使用La-Ni合金代替金属La作阳极时槽压较低;沉积物均为枝晶形貌,电流密度增大导致沉积物的形貌由三维多面体转变为二维片状,电解温度升高导致颗粒几何规则性减弱,低电流密度下沉积物生长机制应为阶梯状生长;金属杂质中W,Ta可由50~100μg·g-1降至2~3μg·g-1,使用La阳极的实验所得精炼产物金属镧纯度为99.867%(分析77个杂质元素)。