專利名稱：：氯化物電解共析法制取鈰鎂合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鈰鎂合金的制取，特別適合于氯化物電解共析法制取鈰鎂合金，屬于稀土火法冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
。鈰鎂合金用途極其廣泛。在高爐鐵水中加入鈰鎂合金，可改變鑄鐵的機(jī)械性能，并使加工性能顯著提高。在鋼或有色金屬中加入鈰鎂合金，可改變鋼或有色金屬中夾雜物形態(tài)，細(xì)化晶粒，改善其物理性能。過(guò)去，鈰鎂合金的生產(chǎn)方法有兩種1.熔配法在金屬熔化狀態(tài)下，把金屬鈰和金屬鎂按一定比例配制而成。該方法金屬燒損大，勞動(dòng)環(huán)境差，合金組分偏析嚴(yán)重。2.熔融鹽液態(tài)陰極電解法把金屬鎂錠置于電解槽中，熔化后電解過(guò)程析出的金屬鈰進(jìn)入鎂中形成鈰鎂合金。該方法使用的原料為價(jià)格較貴的金屬鎂，生產(chǎn)成本高，且合金成分難以控制，存在有偏析現(xiàn)象。本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種采用氯化鈰和廉價(jià)的氯化鎂，在氯化物熔融鹽條件下電解，使金屬鈰和金屬鎂在陰極上共同析出而制備鈰鎂合金的新工藝。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的將結(jié)晶氯化鈰在減壓下脫水制成CeCl3·H2O，和氯化鉀按重量比1∶1.0～1.2配料，置于石墨坩堝中(坩堝本身為電解槽陽(yáng)極)，外部用硅碳棒加熱至820～860℃，待電解質(zhì)熔化，放下鉬棒陽(yáng)極，接通直流電。利用自動(dòng)給料裝置，嚴(yán)格控制每小時(shí)CeCl3·H2O和MgCl2的加入量，連續(xù)進(jìn)行電解。在840℃下CeCl3的分解電壓為2.97伏，MgCl2的分解電壓為2.72伏。基于二者分解電壓相近，電解過(guò)程中，鈰與鎂在陰極上共同析出。由于Ce-Mg合金比重大于熔融電解質(zhì)比重，液態(tài)的Ce-Mg合金落入瓷皿接受器中，定時(shí)取出即得鈰鎂合金。依據(jù)加入的CeCl3和MgCl2的比例不同，即可制得含鎂5～15％(或任何組分)的鈰鎂合金。下面結(jié)合附圖給出具體實(shí)施例方式將氯化鈰和氯化鉀按重量比1∶1.0～1.2，配制成電解質(zhì)[5]，置于石墨坩堝電解槽(陽(yáng)極)[4]中，用硅碳棒加熱元件[6]加熱至820～860℃，待電解質(zhì)[5]熔化后，放下鉬棒陽(yáng)極[2]，接通直流電源[3]，利用自動(dòng)給料裝置[1]，嚴(yán)格控制每小時(shí)CeCl3和MgCl2的加入量，連續(xù)進(jìn)行電解，Ce和Mg在陰極[2]上共同析出，隨即落入瓷皿接受器[7]中，定時(shí)取接受器中的Ce-Mg合金[8]。實(shí)例1，本發(fā)明典型操作數(shù)據(jù)為直流電流200A電解橫電壓10～12V電解質(zhì)溫度820～860℃陰極電流密度5A/cm2陽(yáng)極電流密度0.4A/cm2電流效率77％電解質(zhì)組成CeCl3/KCl＝1∶1.0～1.2在上述操作條件下，利用自動(dòng)給料裝置，控制每小時(shí)加入CeCl3·H2O523克，MgCl256克，連續(xù)電解3小時(shí)后，取出鈰鎂合金，分析結(jié)果列于表1。鈰鎂合金中鎂含量5.03％，鈰含量95.20％。實(shí)例2，操作條件同實(shí)例1，控制每小時(shí)加入CeCl3·HO512克，MgCl278克，連續(xù)電解3小時(shí)后，取出鈰鎂合金，分析結(jié)果列于表2。合金中鎂6.98％，鈰93.62％。實(shí)例3，操作條件同實(shí)例1、2，控制每小時(shí)加入CeCl3·HO496克，MgCl2111克，連續(xù)電解3小時(shí)后，取出鈰鎂合金，分析結(jié)果列于表3。合金中鎂10.40％，鈰89.52％。實(shí)例4，操作條件同前，控制每小時(shí)加入CeCl3·HO468克，MgCl2166克，連續(xù)電解3小時(shí)后，取出鈰鎂合金，分析結(jié)果列于表4。合金中鎂15.93％，鈰85.73％。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，操作方便，金屬回收率高，合金成分易于控制，組分均勻。由于本發(fā)明采用廉價(jià)的氯化鎂為原料，生產(chǎn)成本低，適宜于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和中小工廠生產(chǎn)。實(shí)例1鈰鎂合金成分表1</tables>權(quán)利要求一種制取鈰鎂合金的新工藝，其特征在于將氯化鈰和氯化鉀按重量比1∶1.0～1.2配料，置于石墨坩堝電解槽中(并為陽(yáng)極)，金屬鉬棒為陰極，瓷皿為接受器，在820～860℃下，通以直流電，陰極電流密度為5A/cm2，陽(yáng)極電流密度為0.4A/cm2，控制每小時(shí)氯化鈰和氯化鎂的加入量，在陰極上共同析出含鎂5～15％(或任何組分)的鈰鎂合金。全文摘要本發(fā)明涉及一種鈰鎂合金的制備工藝，屬于稀土火法冶金技術(shù)。在氯化物熔融鹽體系中，控制氯化鈰和氯化鎂的加入量，電解過(guò)程中鈰和鎂在陰極上共同析出成為鈰鎂合金。該工藝簡(jiǎn)單、操作方便、金屬回收率高，合金成分易于控制，組分均勻。本發(fā)明采用廉價(jià)的氯化鎂作原料，生產(chǎn)成本低，適宜于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和中小工廠生產(chǎn)。文檔編號(hào)C25C3/00GK1122848SQ9411382公開(kāi)日1996年5月22日申請(qǐng)日期1994年11月11日優(yōu)先權(quán)日1994年11月11日發(fā)明者韓學(xué)印申請(qǐng)人:冶金工業(yè)部包頭稀土研究院