答:用金属还原剂还原稀土化合物,只有当反应的自由能变化△G为负值时,还原反应方可进行。金属镁与稀土卤化物和氧化物反应的△G具有正值或较小的负值,而钙、锂与稀土卤化物反应的△G均为负值。因此,钙、锂可作为还原剂将稀土卤化物还原成稀土金属。镧和铈能将其他稀土氧化物还原成金属。
采用金属热还原法制取稀土金属的前提条件是:被还原的稀土化合物易于制备,纯度高;反应物中非稀土杂质含量少,还原剂纯度在99.9%以上;反应容器与稀土金属及反应物作用小;还原反应须在惰性气体保护下进行(制备钐等在真空下进行)。
热还原法制取稀土金属典型工艺是什么?
答:热还原法制取稀土金属典型工艺主要有稀土氟化物钙热还原法、稀土氯化物钙热还原法、稀土氯化物锂热还原法和稀土氧化物镧、铈热还原法。用还原剂金属钙将稀土氟化物还原金属的过程主要用于制取钆、铽、镝、钬、铒、铥、镥、钇等稀土金属。稀土氯化物钙热还原法用金属钙将稀土氯化物还原成金属,可用于制取镧、铈、镨、钕等轻稀土金属。
稀土金属的提纯特点是什么?
答:稀土金属性质活泼,容易与金属和非金属杂质发生作用,因此提纯应在氩气或真空中进行,同时要选择适宜的坩埚和冷凝器,避免对稀土金属造成污染;由于提纯方法对去除稀土金属中的稀土杂质的效果较差,应选择稀土杂质尽量低的稀土金属作为提纯的原料。