稀土元素分离方法

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1、 l 一 、 通 常 把 镧 、 铈 、 镨 、 钕 、 钷 、 钐 、 铕 称 为 轻 稀 土 或 铈组 稀 土 ； 把 钆 、 铽 、 镝 、 钬 、 铒 、 铥 、 镱 、 镥 钇 称 为 重 稀土 或 钇 组 稀 土 。l 二 、 也 有 的 根 据 稀 土 元 素 物 理 化 学 性 质 的 相 似 性 和 差 异 性 ，除 钪 之 外 (有 的 将 钪 划 归 稀 散 元 素 )， 划 分 成 三 组 ， 即 轻 稀土 组 为 镧 、 铈 、 镨 、 钕 、 钷 ； 中 稀 土 组 为 钐 、 铕 、 钆 、 铽 、 镝 ； 重 稀 土 组 为 钬 、 铒 、 铥 、 镱 、 镥

2、、 钇 。 稀 土 金 属 和 合 金 的 制 备 是 通 过 稀 土 火 法 冶 金 工 艺 技 术实 现 的 ； 火 法 冶 金 技 术 是 指 用 高 温 的 热 力 学 条 件 完 成 还 原 稀 土离 子 成 为 金 属 态 和 金 属 提 纯 的 过 程 ； 随 着 稀 土 金 属 用 途 及 应 用 研 究 领 域 的 不 断 增 加 ， 所 需稀 土 金 属 品 种 、 纯 度 及 数 量 不 断 增 加 ， 不 断 促 进 了 制 备 工艺 的 发 展 ， 熔 盐 点 解 和 金 属 热 还 原 法 成 为 制 备 稀 土 金 属 的主 要 技 术 方 法 ， 到 80年 代

3、 ， 随 着 稀 土 金 属 基 合 金 在 新 型 稀土 功 能 材 料 应 用 的 迅 速 增 加 和 商 品 化 ， 又 一 次 推 动 了 制 备稀 土 金 属 熔 盐 点 解 和 金 属 热 还 原 工 艺 的 发 展 ， 使 火 法 冶 金技 术 制 备 稀 土 金 属 及 合 金 工 业 化 技 术 逐 渐 成 熟 。 对 于 不 同 的 稀 土 金 属 ， 采 用 不 同 的 制 备 方 法 ：La、 Ce、 Pr、 Nd一 般 采 用 熔 盐 电 解 法 制 取 ， 其 单 一金 属 用 氧 化 物 熔 盐 法 ； 混 合 金 属 用 氯 化 物 熔 盐 法 ， 都是 用 变

4、 频 器 将 交 流 电 变 成 直 流 电 电 解 。Sm、 Eu、 Yb 金 属 的 制 取 一 般 在 碳 管 炉 中 采 用 氧 化物 经 La、 Ce金 属 热 还 原 ， 即 蒸 馏 法 。重 稀 土 金 属 采 用 氟 化 物 钙 热 还 原 法 制 取 ， 在 真 空 感应 炉 中 进 行 。 熔 盐 电 解 工 艺 是 目 前 制 取 大 量 混 合 稀 土 金 属 、 部 分 单 一轻 稀 土 金 属 （ 除 Sm外 ） 及 其 合 金 的 主 要 方 法 。 按 电 解 质 体 系 可 以 分 为 ： 1、 熔 融 氯 化 物 电 解 ： RECl3+MCl（ MCl2）

5、 2、 熔 融 氟 化 物 -氧 化 物 电 解 ： REF3+RE2O3+MF（ MF2） ， 如 ： （ NdF3+LiF+Nd2O3） 制 备 熔 点 低 于 1000 的 稀 土 金 属 及 中 间 合 金 ， 通 常 在高 于 该 金 属 熔 点 50-100 下 进 行 。对 于 熔 点 较 高 的 Y及 重 RE金 属 ， 先 生 产 低 熔 点 中 间 合金 ， 然 后 蒸 馏 提 纯 。 1875年 提 出 。 由 于 单 纯 的 RECl3熔 点 高 ， 黏 度 大 ， 导电 性 差 ， 本 身 不 稳 定 (易 与 空 气 中 H2O、 O2的 作 用 )， 特 别是 熔

6、 融 RECl3对 RE金 属 有 很 高 的 溶 解 度 ， 所 以 不 可 能 用 单纯 熔 体 ( RECl3 )作 电 解 质 。 对 于 RE而 言 ， 可 做 电 解 质 成 分 的 只 有 碱 金 属 或 碱 土金 属 的 氯 化 物 ， 因 为 它 们 在 同 一 熔 体 中 的 分 解 电 压 比RECl3高 ， 否 则 难 以 制 得 较 纯 金 属 。 电 解 质 的 基 本 性 质（ 1） 熔 度电 解 质 是 几 种 盐 的 混 合 物 ， 熔 化 有 一 个 温 度 范 围 ， 就 是 熔 度 。一 般 电 解 温 度 高 出 电 解 质 熔 度 的 50100 。

7、（ 2） 黏 度黏 度 大 ， 金 属 液 滴 同 电 解 质 难 分 离 ， 阳 极 气 体 逸 出 受 到 的 阻力 大 ， 南 排 出 ， 也 不 利 于 电 解 渣 泥 的 沉 降 ， 还 会 阻 碍 电 解 质的 循 环 和 离 子 扩 散 ， 也 影 响 电 解 的 传 热 、 传 质 。（ 3） 导 电 性（ 4） 密 度（ 5） 蒸 汽 压（ 6） 表 面 张 力 电 解 质 的 选 择 ： 在 电 解 温 度 下 ， 电 解 质 的 密 度 与 稀 土 金 属 的 密 度 差 应较 大 ， 以 利 于 金 属 与 电 解 质 的 分 离 。 稀 土 氯 化 物 可 溶 于 盐

8、 的 熔 体 中 。 在 电 解 温 度 下 ， 黏 度 小 ， 流 动 性 要 好 ， 有 利 于 阳 极 气体 的 排 除 及 电 解 质 组 成 的 均 匀 性 。 在 电 解 温 度 下 ， 有 良 好 的 导 电 性 ， 使 其 在 熔 融 状 态 下有 较 小 的 电 压 降 ， 以 利 于 降 低 电 能 消 耗 ， 提 高 电 流 效 率 。 电 解 质 各 组 元 中 阳 离 子 半 径 较 小 ， 以 减 少 稀 土 金 属 在电 解 质 中 的 溶 解 损 失 。 没 有 比 稀 土 金 属 更 正 电 性 的 金 属 ， 以 保 证 稀 土 离 子 的优 先 析 出 。

9、 在 电 解 温 度 下 ， 蒸 汽 压 要 低 ， 且 不 与 石 墨 阳 极 和 阴 极材 料 发 生 作 用 ， 并 希 望 它 们 能 形 成 堆 积 密 度 大 ， 稳 定性 好 的 络 合 体 。 该 方 法 主 要 适 用 于 生 产 混 合 金 属 、 单 一 轻 稀 土 金 属 以 及 稀 土合 金 ， 电 解 Y组 稀 土 比 较 困 难 ， 这 是 因 为 金 属 熔 点 较 高 ， 除 Yb外 ， 为 1300-1700 ， 电 解 质 挥 发 严 重 。 工 业 上 一 般 用 RECl3-NaCl-KCl体 系 （ 工 业 氯 化 钾 中 含 有NaCl） 。 氯

10、化 稀 土 和 碱 金 属 氯 化 物 离 解 成 离 子 。 RECl3 RE3+ 十 3Cl- KCl K+ 十 C1- 在 直 流 电 场 作 用 下 ， 阳 离 子 RE 3+、 K+朝 阴 极 方 向 移 动 ， 而阴 离 子 Cl-则 朝 阳 极 方 向 移 动 。 电 解 的 结 果 ， 在 阴 极 上 析 出 稀 土金 属 ， 在 阳 极 上 析 出 氯 气 。 阳 极 一 般 是 石 墨 ， 阴 极 一 般 是 钼 。 稀 土 氯 化 物 熔 盐 电 解 的 电 极 过 程 根 据 电 解 质 能 够 发 生 电 离 的 原 理 ， 电 解 质 在 熔 融 状态 下 也 发

11、生 电 离 作 用 ， 化 合 物 解 离 为 能 自 由 运 动 的 阳 离子 和 阴 离 子 ： 氯 化 稀 土 将 按 下 式 离 解 ： RECl3=RE3+ +3Cl- 氯 化 钾 将 按 如 下 方 式 解 离 ： KCl=K+ +Cl- 所 以 主 要 阳 离 子 为 RE 3+ 、 K+ ， 阴 离 子 为 Cl-， 这 些 离子 在 电 解 质 熔 体 中 无 规 律 地 自 由 运 动 。 电 场 作 用 下 阳 离 子 朝 电 解 槽 的 阴 极 运 动 ， 阴 离 子向阴 极 ： RE3+ + 3e- = RE阳 极 ： 2Cl- - 2e- = Cl2 3Cl- -

12、3e- = 3/2Cl2总 反 应 ： RECl3 = RE + 3/2Cl2 1、 电 解 质 的 组 成2、 电 解 温 度3、 电 流 密 度4、 极 间 距5、 原 料 质 量6、 槽 型 目 前 工 业 生 产 中 多 采 用 敞 口 电 解 槽 ， 电 解 尾 气含 氯 量 一 般 都 较 低 ， 电 解 尾 气 从 电 解 槽 的 排 风 罩 抽出 ， 经 风 机 送 到 喷 射 洗 气 塔 淋 洗 。 在 塔 内 将 氯 化 氢气 体 吸 收 ， 并 除 掉 粉 尘 ， 使 尾 气 温 度 降 至 40 以 下 ，以 利 氯 碱 反 应 进 行 。 尾 气 进 入 鼓 泡 反

13、应 器 ， 使 氯 与碱 作 用 。 到 目 前 为 止 ， 该 工 艺 只 应 用 于 生 产 熔 点 在 1100 以 下 的 混 合稀 土 金 属 和 镧 、 铈 、 镨 、 钕 等 轻 稀 土 金 属 。 用 该 工 艺 制 取 重 稀土 金 属 和 金 属 钇 还 停 留 在 实 验 室 阶 段 。 不 过 ， 可 利 用 氧 化 物 电解 工 艺 来 大 规 模 制 取 重 稀 土 金 属 或 钇 与 黑 色 金 属 和 有 色 金 属 的中 间 合 金 ， 例 如 铽 铁 、 镝 铁 、 钇 镁 和 钇 铝 等 。RE2O3不 能 直 接 电 解 ， 只 有 在 碱 金 属 和

14、碱 土 金 属 的 氟 化 物 -REF3熔 体 中 ， 才 可 实 现 。RE2O3在 氟 化 物 熔 体 中 ， 首 先 熔 解 、 解 离 ， 然 后 稀 土 离 子 在 阴极 上 还 原 成 金 属 。一 般 钼 、 钨 做 阴 极 、 石 墨 做 阳 极 ， 在 超 过 金 属 熔 点 50-60 下 电 解 。 电 解 质 的 选 择要 求 熔 点 低 、 导 电 性 好 ， 在 电 解 温 度 下 稳 定 ， 蒸 汽 压 低 ，组 分 中 阳 离 子 不 能 与 稀 土 金 属 同 时 析 出 ， 电 解 质 不 被 稀土 金 属 还 原 。 只 有 碱 金 属 和 碱 土 金

15、属 的 氟 化 物 合 适 。一 般 用 REF3-LiF-BaF2， 加 LiF可 以 提 高 导 电 性 ， 加 BaF3可 以 减 少 LiF的 用 量 ， 降 低 熔 点 。 1、 溶 解 反 应Ce2O3 2Ce3+ + 3O2-； CeO2 Ce4+ + 2O2-2CeO2 + C 2Ce3+ + 3O2- + CO （ 有 C存 在 下 ）CeO2 + 3CeF4 4CeF3 + O22、 阳 极 过 程一 次 电 化 学 过 程 ：O2- - 2e 1/2O2； 2O2- + C - 4e CO22O2- - 4e O2 二 次 化 学 反 应 ：CO 2 + C 2CO； O

16、2 + C CO2 ； O2 + 2C 2CO3、 阴 极 过 程RE3+ + 3e RE总 反 应 ： RE2O3 (s) + C (s) 2RE (L) + 3/2CO2 (g) 影 响 电 流 效 率 的 因 素 ：l （ 1） 电 解 温 度l （ 2） 电 解 质 组 成l （ 3） 阴 极 电 流 密 度l （ 4） 极 距l （ 5） 加 料 速 度 l 该 工 艺 是 以 粉 末 状 的 稀 土 氧 化 物 为 溶 质 ， 以 同 种 稀 土 元 素 的 氟 化 物 为主 要 溶 剂 、 氟 化 锂 、 氟 化 钡 为 混 合 熔 盐 的 添 加 成 分 。l 阴 极 通 常

17、选 用 钼 或 钨 的 金 属 型 材 。 阳 极 材 质 都 是 石 墨 ， 但 形 式 多 样 。l 氟 化 物 熔 盐 在 高 温 下 具 有 很 强 的 腐 蚀 性 ， 传 统 的 工 业 耐 火 材 料 都 难 以用 来 做 稀 土 氧 化 物 电 解 槽 槽 体 材 料 。 在 生 产 规 模 不 大 的 情 况 下 ， 都 用石 墨 坩 埚 作 电 解 槽 。l 由 于 金 属 呈 液 态 聚 集 ， 电 解 质 温 度 比 金 属 熔 点 高 ， 这 就 使 电 解 槽 槽 体材 料 和 电 极 材 料 在 选 择 上 受 到 限 制 ， 对 于 上 万 安 培 规 模 的 大

18、 型 工 业 槽可 能 要 采 用 某 些 难 熔 金 属 的 材 质 作 槽 衬 或 者 采 用 凝 壳 技 术 。 熔 盐 电 解 工 艺 步 骤 ：l （ 1） 电 解 槽 砌 筑l （ 2） 烘 炉l （ 3） 电 解l （ 4） 出 金 属l （ 5） 更 换 阳 极l （ 6） 分 析 检 验 、 打 磨 包 装 电 解 设 备 与 电 解 制 取 低 熔 点 稀 土 金 属 比 较 ， 电 解 制取 高 熔 点 稀 土 金 属 存 在 以 下 一 些 问 题 ： (1)不 易 得 到 液 态 金 属 。 (2)操 作 难 度 大 ， 取 出 金 属 复 杂 ， 从 而 导致 电

19、解 不 能 长 时 间 连 续 。 (3)电 能 消 耗 大 。 因 而 ， 高 温 电 解 槽 制 取 高 熔 点 稀 土 金 属在 生 产 上 尚 未 被 采 用 。 1 电 解 共 析 法 制 取 稀 土 铝 合 金 （ RE-Al）共 析 出 电 解 稀 土 合 金 是 指 两 种 或 两 种 以 上 的金 属 离 子 在 阴 极 上 同 时 析 出 并 合 金 化 制 取 合金 的 方 法 。（ 1） 电 解 原 理在 液 态 铝 阴 极 上 ， 由 于 电 沉 积 的 稀 土 与 液 态铝 阴 极 的 合 金 化 ， 使 稀 土 活 性 大 大 降 低 ， 并同 时 伴 有 热 效

20、 应 发 生 去 极 化 作 用 ， 导 致 稀 土的 析 出 电 位 向 正 方 向 偏 移 ， 使 得 RE3+和 Al3+在阴 极 上 共 析 出 。（ 2） 稀 土 铝 合 金 电 解 工 艺在 现 行 工 业 铝 电 解 槽 中 加 入 稀 土 氧 化 物 、 碳酸 盐 、 氯 氧 化 物 ， 可 制 取 稀 土 中 间 合 金 （ 含稀 土 610%） 、 应 用 合 金 （ 含 稀 土0.20.4%） 。 2 液 态 阴 极 电 解 法 制 取 RE-Mg合 金利 用 低 熔 点 的 非 稀 土 液 态 金 属 作 为 电 解 过 程的 阴 极 ， 使 稀 土 在 液 态 阴 极

21、 上 析 出 ， 制 备 含稀 土 的 合 金 。 特 点 ： 具 有 明 显 的 去 极 化 作 用 ， 使 稀 土 与 非 稀 土金 属 在 液 态 阴 极 上 形 成 金 属 间 化 合 物 。 由 于 去 极 化 作 用 ， 使 稀 土 在 非 稀 土 液 态 阴极 上 的 析 出 电 位 向 正 方 向 偏 移 ， 稀 土 离 子 易于 析 出 。 可 以 提 高 电 流 效 率 。 降 低 槽 电 压 和电 耗 ， 提 高 经 济 效 益 。电 解 工 艺 ： 氯 化 物 熔 盐 体 系 制 备 Nd-Mg合 金 3 自 耗 阴 极 电 解 制 取 稀 土 合 金 （ Nd-Fe）

22、 稀 土 离 子 在 固 态 阴 极 上 得 电 子 生 成 稀 土 金 属 ， 稀 土金 属 向 固 态 阴 极 扩 散 形 成 熔 点 合 金 ， 并 凝 聚 成 合 金球 而 滴 落 到 接 收 器 中 。 电 解 温 度 低 于 阴 极 金 属 熔 点 ，高 于 生 成 合 金 熔 点 ， 采 用 高 电 流 密 度 可 提 高 阴 极 区温 度 ， 加 速 稀 土 金 属 与 阴 极 金 属 的 合 金 化 速 度 ， 合金 组 成 通 常 控 制 在 合 金 的 低 共 熔 点 附 近 。氯 化 物 熔 盐 体 系 制 备 Nd-Fe合 金 ： NdCl3-KCl或 NdCl3-K

23、Cl- NaCl为 电 解 质 ， Fe为 自 耗 阴 极 ， 在720850 电 解 ， 制 备 Nd含 量 约 为 85%的 合 金 。氟 化 物 熔 盐 体 系 制 备 Nd-Fe合 金 ： 83NdF 3-17LiF， 适量 加 一 些 BaF2为 电 解 质 ， Fe为 自 耗 阴 极 ， 980 电解 ， 制 备 Fe含 量 约 为 1115%的 合 金 。 利 用 活 性 较 强 的 金 属 作 为 还 原 剂 ， 还 原 其 它 金 属 化 合物 ， 制 取 金 属 的 方 法 ， 通 称 为 金 属 热 还 原 法 。 1 金 属 钙 还 原 REF3制 备 稀 土 金 属

24、3Ca + 2REF3 3CaF2 + 2 RE (14501750 ) CaF2与 RE金 属 熔 点 接 近 ， 且 蒸 汽 压 较 低 ， 从 而 使 得 反应 过 程 进 行 得 较 平 稳 ， 热 量 不 易 散 失 ， 金 属 易 于 聚 集 且 易于 观 察 操 作 。 CaF2渣 的 流 动 性 好 ， 易 与 金 属 的 分 离 ， 还 原 剂 钙 易 得 又易 提 纯 。 REF 3 较 RECl3不 易 吸 水 。 还 原 过 程 是 在 抽 真 空 后 充 入 惰 性 气 体 的 坩 埚 中 ，由 真 空 感 应 炉 或 真 空 电 阻 炉 加 热 完 成 。 还 原

25、必 须 具 备 以 下 条 件 ： a、 还 原 设 备 真 空 度 可 达 6.666 10-2帕 。 b、 设 备 温 度 可 达 1800 ， 同 时 可 调 节 控 温 。 c、 惰 性 气 体 保 护 （ Ar纯 度 4N净 化 ） 。 d、 坩 埚 以 Ta制 成 为 宜 。 厚 度 0.3mm。 e、 还 原 剂 Ca要 提 纯 净 化 ， 纯 度 3N。 稀 土 氟化 物 的 氧 含 量 应 控 制 在 0.1%以 下 。 将 过 量 1015 的 金 属 钙 屑 或 钙 粒 与 稀 土 氟化 物 混 匀 ， 装 在 钽 坩 埚 中 压 实 ， 益 好 盖 子 ，然 后 放 人

26、 真 空 感 应 炉 中 开 始 抽 真 空 脱 气 至10-2Pa后 ， 缓 慢 加 热 至 400600 。 在 深 脱气 后 充 人 净 化 氩 气 至 6 104Pa， 继 续 升 温至 8001000 ， 炉 料 开 始 明 显 的 发 生 还 原反 应 ， 然 后 将 温 度 升 至 需 要 温 度 并 保 持1015min， 使 金 属 与 渣 熔 化 和 彼 此 充 分 分离 。 一 般 地 还 原 熔 炼 温 度 要 高 于 还 原 产 物 最高 熔 点 5080 。金 属 钙 的 用 量 ， 一 般 还 原 剂 钙 过 量 1015%，稀 土 金 属 可 达 到 97 以

27、上 的 冶 炼 直 收 率 。还 原 时 间 ，还 原 产 品 的 纯 度 和 提 纯 2 Ca还原稀土氯化物： 3Ca(L) + 2RECl3(L) 3CaCl2(L) + 2RE(L) (8501100 ) 参加还原反应的氯化物熔点较氟化物的熔点低400600，减少了杂质污染，同时也简化了还原设备。钙热还原铈组稀土氯化物制取镧、铈、镨、钕是有效的，较之熔盐电解法具有收率高杂质少的优点。但由于成本高，设备复杂，不能连续，因而未得到工业上大规模应用。用此法制备熔点高的重稀土金属未获得满意的结果，主要是因为钇组稀土金属熔点高，在熔点以上还原时，氯化物蒸气压高，挥发损失大，而在金属熔点以下还原时，

28、只能得到粉末状的金属，混于渣中不易与渣分离，从而降低了稀土金属的回收率。 3Li (g) + RECl3 (L) 3LiCl (g) + RE (L) (8001100 )还原是在气相中进行，还原产品的杂质较少。锂热还原氯化钇的工艺和设备： 还原设备要求同钙热法。不同的是锂热还原氯化钇反应器分两段加热区，还原和蒸馏过程在同一设备中进行。 用金属热还原法还原蒸汽压高的稀土金属卤化物制取稀土金属没有成功，只能得到低价卤化物。稀土氧化物采用常用的还原剂(Ca等)，难以取得高质量和高收率的纯金属。 蒸气压值较高的稀土金属如Sm、Eu、Yb、Tm甚至Dy、Ho、Er可利用它们的氧化物，通过蒸气压低的La

29、、Ce金属还原蒸馏制得。在真空下， La、Ce 用作为还原剂。 RE 2O3 (s) + 2La (L) 1200-1400 La2O3 (s) + 2 RE (g) 2 RE2O3 (s) + 3Ce (L) 1200-1400 3CeO2 (s) + 4 RE (g) 还 原 蒸 馏 法 的 优 点 是 直 接 用 稀 土 氧 化 物 为原 料 ， 还 原 和 蒸 馏 过 程 同 时 进 行 简 化 了 工 序 ，此 外 还 原 蒸 馏 产 生 的 渣 也 是 稀 土 氧 化 物 ，减 了 非 稀 土 杂 质 的 污 染 ， 便 于 提 高 稀 土 金 属产 品 的 纯 度 。还 原 设

30、备 可 用 真 空 感 应 炉 或 真 空 电 阻 炉 ， 真空 感 应 炉 升 温 、 降 温 速 度 快 ， 便 于 控 制 还 原-蒸 馏 区 和 冷 凝 区 温 度 ， 已 广 泛 应 用 于 生 产 。 将RE2O3于800 下进行焙烧，除去水分和未分解的产物，在与过量20%50%的还原剂金属霄混匀，在一定压力下压成块，置于Ta坩埚内，在其上部装接上冷凝器，放入真空感应炉高温区，当系统压力小于0.1Pa时，开始加热到还原-蒸馏温度并保持一定时间。被还原金属蒸馏出反应区，冷凝在冷凝器上。当冷凝器温度为300500 时，冷凝的金属有较大的结晶颗粒，在空气中稳定，冷凝温度较低时，冷凝的金属

31、颗粒较细，在空气中易燃。还原-蒸馏Eu2O3时反应最激烈，温度较低，Eu的活性大，需在惰气中进行。 1， 原 料 配 比2， 还 原 温 度3， 还 原 时 间4， 料 块 压 力5， 原 料 粒 度 一次还原蒸馏的纯度可达99.5%，但是可经蒸馏和升华进一步提纯。 中间合金法适用于制备熔点高、沸点低的的钇组稀土。3Ca(L) + 2REF3(L) 3CaF2(s) + 2RE(s) (9501100 ) CaF2(s) + CaCl2(L) CaF2-CaCl2(L) (低熔点渣) RE(s) + Mg(L) RE-Mg (中间合金)中间合金法是钙还原稀土氟化物，在还原过程中为降低稀土金属和

32、氟化物渣的熔点，在炉料中添加了熔点低、蒸汽压高的合金化组元金属Mg和CaCl2造渣剂。中间合金法的优点是显著降低了钙热还原温度，只需9501100，而氟化物钙热还原钇组中稀土需14501700。由于还原温度低减少了稀土金属对坩埚的腐蚀，不需要昂贵的钽坩埚，可用钛坩埚，同时简化了还原设备有利于生产。 分 两 步 骤 ， 第 一 还 原 制 备 稀 土 镁 合 金 ， 第 二是 真 空 蒸 馏 除 去 合 金 中 的 钙 和 镁 ， 得 到 海 绵状 的 稀 土 金 属 。钙 和 镁 的 蒸 汽 压 明 显 高 于 钇 组 稀 土 金 属 ， 因此 在 稀 土 镁 合 金 熔 点 以 下 于 高 真 空 炉 中 进 行蒸 馏 可 出 去 钙 和 镁 ， 得 到 海 绵 状 的 稀 土 金 属 。海 绵 状 的 稀 土 金 属 经 过 自 耗 电 弧 炉 熔 炼 成 致密 金 属 。