การเตรียมโลหะหายากจากโลหะผสมขั้นกลาง

วิธีการลดความร้อนแคลเซียมฟลูออไรด์ที่ใช้ในการผลิตหนักโลหะหายากโดยทั่วไปต้องใช้ความร้อนสูงเกิน 1,450 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้อุปกรณ์และการดำเนินการในการประมวลผลมีปัญหาอย่างมาก โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง ซึ่งการโต้ตอบระหว่างวัสดุของอุปกรณ์และโลหะหายากจะรุนแรงขึ้น ส่งผลให้การปนเปื้อนของโลหะลดลงและความบริสุทธิ์ลดลง ดังนั้น การลดอุณหภูมิในการรีดักชันจึงมักเป็นประเด็นสำคัญที่ต้องพิจารณาในการขยายการผลิตและปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์

เพื่อลดอุณหภูมิในการรีดิวซ์ จำเป็นต้องลดจุดหลอมเหลวของผลิตภัณฑ์รีดิวซ์ก่อน หากเราลองนึกภาพการเติมธาตุโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำและความดันไอสูง เช่น แมกนีเซียมและแคลเซียมคลอไรด์ฟลักซ์ในปริมาณหนึ่งลงในวัสดุรีดิวซ์ ผลิตภัณฑ์รีดิวซ์จะเป็นโลหะผสมแมกนีเซียมธาตุหายากที่มีจุดหลอมเหลวต่ำและตะกรัน CaF2 · CaCl2 ที่หลอมละลายได้ง่าย ซึ่งไม่เพียงช่วยลดอุณหภูมิของกระบวนการได้อย่างมาก แต่ยังช่วยลดแรงโน้มถ่วงจำเพาะของตะกรันรีดิวซ์ที่เกิดขึ้น ซึ่งเอื้อต่อการแยกโลหะและตะกรัน แมกนีเซียมในโลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำสามารถกำจัดออกได้โดยการกลั่นสูญญากาศเพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์โลหะหายากวิธีการลดนี้ซึ่งลดอุณหภูมิของกระบวนการโดยการผลิตโลหะผสมกลางที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ เรียกว่าวิธีการโลหะผสมกลางในทางปฏิบัติ และใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตโลหะหายากที่มีจุดหลอมเหลวสูง วิธีนี้ได้รับการใช้ในการผลิตโลหะมาเป็นเวลานาน และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้มีการพัฒนาวิธีการนี้สำหรับการผลิตโลหะดิสโพรเซียม, แกโดลิเนียม, เออร์เบียม, ลูทีเซียม, เทอร์เบียม, สแกนเดียม ฯลฯ