Состояние промышленного производства

Как упоминалось в начале настоящей темы, восстановительные процессы — кальцийтермия хлоридов и фторидов, лантанотермия оксидов и восстановление/диффузия оксидов гидридом кальция широко используются в мировой практике для производства всего спектра редкоземельных металлов [48]. К сожалению, наша страна утратила богатый опыт собственного производства, существовавший на ряде предприятий.

На Пышминском опытном заводе Гиредмета в начале второй половины прошлого века началось производство всего спектра чистых редкоземельных металлов металлотермическим восстановлением в инертной среде в дуговых печах и печах сопротивления с последующей дистилляцией (в небольшом объеме производство сохраняется по настоящее время) [49]. За исключением самария, европия и иттербия, получение всех РЗМ осуществляли восстановлением их безводных фторидов стружкой дистиллированного кальция в вакуумной дуговой печи. Для получения металлических самария, европия и иттербия был разработан процесс восстановления их стружкой кальцийтермического лантана в вакуумной камере с графитовым нагревателем. Реакционная смесь помещалась в ни- обиевом тигле, над которым располагался регулируемый по высоте конденсатор. Дистиллят переплавляли в дуговой печи в атмосфере гелия. После длительного периода консервации в 2000 г. возобновились масштабные работы по выпуску металлических РЗ, в первую очередь, иттрия и самария, лигатур никель — иттрий и магний — неодим. Восстановительные процессы в промышленном масштабе использовались также на Московском заводе полиметаллов для производства самария и на Киргизском химико-металлургическом комбинате для получения иттрия, неодима и сплавов на основе РЗМ [50, 51].

Библиографический список

1. Krishnamurthy, N., Gupta, С. К. (2015). Extractive Metallurgy of Rare Earths. 2-nd ed. Boca Raton, London, New York, Washington,

D. C. CRC Press.

• 2. Herget, C. (1985). Metallurgical ways to NdFeB alloys, permanent magnets from coreduced NdFeB. Proc. 8th International Workshop on Rare Earth Magnets and their Applications. Dayton. USA. P. 407—422.
• 3. Kremers, H. E. (1961). Rare earth metals. In Hampel C. A. (ed.). Rare Metals Handbook, 2-nd ed. New York. Reinhold, P. 393—417.
• 4. Спеддинг, Ф. X. Редкоземельные металлы : перевод с английского / Ф. X. Спеддинг, А. X. Даан. — Москва : Металлургия, 1965.
• 5. Михайличенко, А. И. Редкоземельные металлы / А. И. Михайличенко, Е. Б. Михлин, Ю. Б. Патрикеев. — Москва : Металлургия, 1987.
• 6. Савицкий, Е. М. Металловедение редкоземельных металлов /

E. М. Савицкий, В. Ф. Терехова. — Москва : Наука, 1975.

• 7. Dennison, D. Н., Tschetter, М. J., Gschneidner, Jr. К. А. (1966). The solubility of tantalum in eight liquid rare earth metals. J. Less Common Metals. Vol. 10, P. 108—115.
• 8. Dennison, D. H., Tschetter, M. J., Gschneidner, Jr. K. A. (1966). The solubility of Та and W in liquid rare earth metals. J. Less Common Metals. Vol. 11, P. 423—435.
• 9. Gschneidner, Jr. K. A., Daane, A. H. (1988). Physical metallurgy. In Gschneidner Jr., K. A. and Eyring, L. (eds.). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 11. Amsterdam. North Holland. P. 409—484.
• 10. Spedding, F. H., Daane, A. H. (1952). The preparation of rare earth metals. J. Am. Chem. Soc. Vol. 74, P. 2783—2785.

• 11. Carlson, О. N., Schmidt, F. A. (1967). Metallothermic preparation of Y-Mg alloys. Metallurgy Division Research and Development Report IS-1600. Springfield, VA. National Technical Information Service.
• 12. Patent US 3846121, C22B61/00. Method for preparing scandium metal / Schmidt F. A. and Carlson O. N.; appl. 10.04.1974, publ. 05.11.1974.
• 13. Block, F. E., Campbell, T. T, Mussler, R. E., Robidart G. B. (1960). Preparation of high purity yttrium by metallic reduction of yttrium trichloride. Bureau of Mines Report of Investigations 5588. Washington, DC. U. S. Department of the Interior.
• 14. Nolting, H. J., Simmons, C. R., Klingenberg, J. J. (1960). Preparation and properties of high purity yttrium metal. J. Inorg. Nucl. Chem. Vol. 14, P. 208—216.
• 15. Moriarty, Jr. J. C. (1968). The industrial preparation of the rare earth metals by metallothermic reduction. J. Metals. Vol. 20 (11), P. 41—45.
• 16. Александровский, С. В. Металлотермические методы получения скандия повышенной чистоты и его лигатур / С. В. Александровский [и др.]. — Москва : Руда и металлы, 2004.
• 17. Croat, J. J. (1969). The preparation of high purity dysprosium, holmium and erbium by the lithium reduction of their trichloride salts. Metallurgy Division Research and Development Report IS-T-346. Spring- field, VA. National Technical Information Service.
• 18. Gray, P. M. J. (1951). The production of pure cerium metal by electrolytic and thermal reduction processes. Trans. Inst. Mm. Met. Vol. 61, P. 141—170.
• 19. Daane, A. H. (1961). Metallothermic preparation of rare earth metals. In Spedding F. H. and Daane A. H. (eds.). The Rare Earths. New York. Wiley. P. 102—112.
• 20. Daane, A. H., Spedding, F. H. (1953). Preparation of yttrium and some heavy rare earth metals. J. Electrochem. Soc. Vol. 100, P. 442—444.
• 21. Carlson, O. N., Schmidt, F. A. (1961). Preparation of the rare earth fluorides. In Spedding F. H. and Daane A. H. (eds.). The Rare Earths. New York. Wiley. P. 79—88.
• 22. Beaudry, B. J., Gschneidner, Jr. K. A. (1978). Physical metallurgy. In Gschneidner Jr. K. A. and Eyring L. (eds.). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 1. Amsterdam. North Holland. P. 173—212.
• 23. Spedding, F. H., Daane, A. H., Wakefield, G., Dennison D. H. (1960). Preparation and properties of high purity scandium metal. Trans. Met. Soc. AIME. Vol. 218, P. 608—611.
• 24. Carlson, O. N., Schmidt, F. A., Spedding, F. H. (1956). Preparation of yttrium metal by reduction of yttrium trifluoride with calcium. Metallurgy Division Research and Development Report ISC-744. Springfield, VA. National Technical Information Service.

• 25. Carlson, О. N., Haefling, T. A., Schmidt, F. A., Spedding, F. H. (1960). Preparation and refining of yttrium metal by Y—Mg intermediate alloy process. J. Electrochem. Soc. Vol. 107, P. 540—545.
• 26. Haefling, J. A., Schmidt, F. A., Carlson O. N. (1961). A study of several metals as reductants for yttrium fluoride. Metallurgy Division Research and Development Report ISC-374. Springfield, VA. National Technical Information Service.
• 27. Klemm, W., Bommer, H. (1937). Contribution to the knowledge of the rare earths. Z. Anorg. Allg. Chem. B. 231, P. 138—171.
• 28. Daane, A. H. (1961). Yttrium. In Hampel C. A. (ed.). Rare Metals Handbook. New York. Reinhold. P. 653—666.
• 29. Alonso, T., Liu, Y., Dallimore, M. P., McCormick, P. G. (1993). Low temperature reduction of SmCl₃ during mechanical milling. Scripta Met- allurgica et Materialia. Vol. 29 (1), P. 55—58.
• 30. Mccormick, P. G., Alonso, T., Liu, Y. et al. (1992). Synthesis of Rare Earth Metals by Mechanical Alloying. Proc. Conf. Rare Earths, Resources, Science, Technology and Applications. Vol. 1. San Diego USA. P. 247—257.
• 31. Daane, A. H., Dennison, D. H., Spedding, F. H. (1953). The preparation of samarium and ytterbium metals. J. Am. Chem. Soc. Vol. 75, P. 2272—2273.
• 32. Habermann, С. E., Daane, A. H. (1961). Vapour pressure of rare earth metals. J. Chem. Phys. Vol. 41, P. 2818—2827.
• 33. Kobisk, E. H., Adair, H. L. (1979). Conversion of isotope compounds to metals by reduction-distillation methods. Part IV. General target preparation methods. Nucl. Instrum. Methods. Vol.167, P. 153—160.
• 34. Spedding, F. H., Daane, A. H. (1954). Production of rare earth metals in quantity allows testing of physical properties. J. Metals. Vol. 6, P. 504—510.
• 35. Spedding, F. H., Hanak, J. J., Daane, A. H. (1958). The preparation and properties of europium. Trans. AIME. Vol. 212, P. 379—383.
• 36. Campbell, T. T., Block, F. E. (1959). Europium and samarium reduction. J. Metals. Vol. 11, P. 744—746.
• 37. Westgaard, L., Bjornholm, S. (1966). Self-supporting metal foils prepared from the oxides of the separated isotopes of rare earth elements. Nucl. Instrum. Methods. Vol. 42, P. 77—80.
• 38.Spedding, F. H., Daane, A. H. (1968). Metallurgy Division Research and Development Report IS-1900. Springfield, VA. National Technical Information Service.
• 39. Kobisk, E. H., Grisham, W. B. (1969). Application of reduction- distillation method for preparing high purity rare earth isotope metals. Mat. Res. Bull. Vol. 4, P. 651—662.
• 40. Pengo, R., Favoron, P, Manente et al. (1991). The reduction of rare earth oxides to metal and their subsequent rolling. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. Vol. 303, P. 146—151.

• 41. Clifford, S., Xu, G., Ingelbrechtc, С. C., Pomeroya M. J. (2002). Processes for the production of ultra-pure metals from oxide and their cold rolling to ultra-thin foils for use as targets and as reference materials. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. Vol. 480, P. 29—35.
• 42. Onstatt, E. I. (1953). Preparation of massive samarium metal. Metallurgy Division Research and Development Report LA-1622. Spring- field, VA. National Technical Information Service.
• 43. Achard, J. C. (1957). Separation de certains elements des terres rares par voie seche. Application au samarium et а Г europium. C. R. Acad. Sci. Vol. 245, P. 1064—1066.
• 44. Moriarty, Jr. J. C. (1968). The industrial preparation of the rare earth metals by metallothermic reduction. J. Metals. Vol. 20 (11), P. 41—45.
• 45. Sharma, R. A. (1987). Neodymium production processes. J. Metals. Vol. 39 (2), P. 33—37.
• 46. Sharma, R. A., Seefurth, R. N. (1988). Metallothermic reduction of Nd₂0₃ with Ca in CaCl₂—NaCl melts. J. Electrochem. Soc. Vol. 135, P. 66—71.
• 47. Sharma, R. A., Seefurth, R. N. (1988). A molten salt process for producing neodymium iron alloys by reduction of Nd₂0₃ with sodium. In Bautista R. G. and Wong M. M. (eds.). Rare Earths. Warrendale, PA. The Minerals, Metals and Materials Society. P. 355—368.
• 48. Takeda, O. et al. (2014). Rare Earth, Titanium Group Metals, and Reactive Metals Production. In Seshadri Seetharaman (ed.). Treatise on Process Metallurgy. Vol. 3. Industrial Processes, Part A. Oxford. Elsevier. P. 995—1070.
• 49. ПОЗ-Уралредмет. Трудный путь к успеху / Ф. Н. Козлов [и др.]. — Екатеринбург : Пакрус, 2008.
• 50. URL: http://www.ivl.Se/download/l 8,76c6e08el573302315f 3b85/1480415049402/C211.pdf
• 51. Косынкин, В. Д. Прошлое и будущее редкоземельного производства в России / В. Д. Косынкин, Ю. М. Трубаков, Г. А. Сарычев // Сб. науч. работ VI Межд. науч. конф. Евразийского Научного Объединения. — Москва, 2015. — С. 1—14.