5.1.9.4.4. Литиетермический способ восстановления рзм из хлоридов

Метод используют для получения тяжелых РЗМ, иттрия, имеющих высокие точки кипения.

Все щелочные металлы восстанавливают РЗМ из их хлоридов, однако литий обладает преимуществом по сравнению с натрием и калием - более высокой температурой кипения (у лития, натрия и калия Т_кип равны 1370, 833 и 760 °С соответственно).

Полное восстановление хлоридов литием происходит при 800 - 1000 °С. При этом тяжелые РЗМ и иттрий находятся в твердом состоянии, что является преимуществом по сравнению с кальциетермическим способом. Поскольку LiCl плавится при 614 °С, его можно удалить сливом с последующей вакуумной сепарацией оставшегося в губчатом металле хлорида (у LiCl Т_кип = 1380°С).

Описаны различные варианты литиетермического восстановления хлоридов РЗМ. Для получения металла технической чистоты применяют способ прямого взаимодействия жидкого лития с двойной солью 3КС1∙LnCl₃. Двойной хлорид в виде кусков помещают в ниобиевый стакан, устанавливаемый в стальной реактор. Герметизированный реактор вакуумируют и заполняют аргоном. Реактор нагревают до 200 °С, затем из бачка-плавильника в реактор подают жидкий литий (Т_пл = 180,5 °С). Вследствие экзотермичности реакции происходит разогрев реагирующих веществ до 700 °С. Образующийся жидкий LiCl с помощью вакуумного сифона сливают в изложницу

Оставшийся хлорид (~ 20 %) удаляют вакуумной сепарацией. После охлаждения реторты во избежание возгорания губки РЗМ выдерживают в атмосфере технического аргона для пассивирования поверхности. Металл после переплавки в дуговой печи содержит, % (массе): О 0,3 - 0,4; С1 0,01; С 0,02; Fe 0,01 - 0,03; Nb 0,001.