稀土金属纯度是影响材料性能关键因素。英美等发达国家技术优势大，但为制约我国高性能
功能材料的研究发展，限制了某些关键元素产品出口。而我国缺少关键提纯工艺，装备水平差，产品纯度低。为促进我国
新材料基础研究发展，打破国外超高纯稀土金属原料限制，本项目对稀土金属超高纯化制备工艺及工程化技术进行了研究。在本项目中我院通过试验确定了金属热还原的最佳工艺参数，开发了除杂—蒸馏一体化技术，并研发出成套超高纯稀土金属的工程化技术，通过优化蒸馏工艺制备出钪、钬、铒、镱、铕等五种超高纯稀土金属，实现了该五种超纯稀土金属的批量生产。自主设计研发出了稀土金属专用提纯设备—超高温高真空钽片炉。该设备真空度达10-6Pa，采用电脑集成控制，实现金属去钙、蒸馏一步完成，减少了开炉次数，大幅降低了气体杂质含量。根据“合金相形成原理”，开发了一种捕集器，金属中的杂质与之形成高熔点化合物相而从金属蒸气中分离，提高了提纯效果。超高纯稀土金属广泛应用于高性能材料和高端装备的开发和生产。其中钪是优异的材料添加剂，加工成箔片可用于核工业，制成合金可有效细化晶粒、提高材料性能，是航空航天、交通运输轻量化必要材料;铕是优秀的发光材料，加工成氮化物制备的荧光粉可降低能耗，提高光效，是新型光源材料关键原料。本项目组生产的高纯金属钪、铕提供给上海等离子体研究所，均获得了很好的效果。随着高性能功能材料的研发和应用，以及国家对稀土材料的日益重视，必将超高纯稀土金属未来市场应用前景十分广阔。
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编辑：中冶有色技术网
来源：湖南稀土金属材料研究院
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2025年03月25日 ~ 27日 
