稀土火法冶金是指在高溫下應用冶金爐進行稀土金屬的制備和提純的各種作業(yè)。稀土火法冶金具備過程簡單、生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢。我國稀土火法冶金研究始于20世紀50年代135，以北京有色金屬研究總院、中科院長春應用化學研究所、包頭稀土研究院、贛州有色冶金研究所和湖南稀土金屬材料研究院等單位為代表，研究、發(fā)展了熔鹽電解法、熱還原法等一系列制備稀土金屬的工藝技術和裝備，并通過技術輻射逐步建立了我國稀土金屬工業(yè)體系。1962年，北京有色金屬研究總院首次制備出全部16種單一稀土氧化物及稀土金屬，填補了國內(nèi)空白，開創(chuàng)了我國稀土元素科學研究的先河，并于1970年制備出同位素金屬\+7Pm，填補了我國在該領域的空白。
20世紀70年代，混合稀土金屬在鋼中大量應用，其在鋼鐵中的消耗量占到總消耗量的50%以上，從而推動了稀土氯化物熔鹽電解法生產(chǎn)混合稀土金屬產(chǎn)業(yè)化技術的發(fā)展;1973年上海躍龍化工廠萬安培電解工藝設備投入生產(chǎn)，到20世紀70年代末我國混合稀土金屬的產(chǎn)量達到1200t。
20世紀70年代初，釤鈷永磁材料開發(fā)成功促進了金屬釤的工藝技術成果轉化為工業(yè)生產(chǎn)，真空還原一蒸餾工藝、設備達到產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，單爐產(chǎn)量由100克級到公斤級。2000年達到百公斤級，目前達到300公斤級。
20世紀80年代初，日本住友金屬公司NdFeB高性能永磁材料開發(fā)成功，極大地推動了我國稀土氟化物體系氧化物電解工藝、設備產(chǎn)業(yè)化的進程，電解槽規(guī)模由試驗室100A提到了3kA，到2000年末達到6kA，2002年萬安級電解槽已投人工業(yè)生產(chǎn);同時，隨著NdFeB永磁材料對金屬鏑、鉞的需求量擴大，金屬熱還原法制備金屬鏑、鉞的工藝技術及裝備也達到了產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模，2000年前后還原單爐產(chǎn)量達到百公斤級;隨著金屬鏑的需求不斷增大，1998年開發(fā)了更為經(jīng)濟的熔鹽電解生產(chǎn)鏑鐵合金的工藝技術，從而鏑鐵合金取代了大部分純金屬鏑的需求，目前電解鏑鐵合金普遍使用4kA電解槽。
到20世紀末21世紀初，我國在稀土火法冶金領域已經(jīng)基本形成了較為完整的工業(yè)技術體系和創(chuàng)新體系，稀土金屬產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。目前我國稀土金屬及其合金年產(chǎn)量約4萬噸，我國已成為世界最大的稀土金屬生產(chǎn)、消費和出口國，產(chǎn)品涵蓋16種稀土元素，形成了囊括工業(yè)級稀土金屬及合金、高純級稀土金屬的多系列、多品種、多規(guī)格的產(chǎn)品布局。
我國稀土金屬提純技術研究始于20世紀90年代，主要研究單位為北京有色金屬研究總院、有研稀土新材料股份有限公司、湖南稀土金屬材料研究院、北京大學、內(nèi)蒙古大學等單位。我國稀土金屬提純技術研究可歸納為三個階段：
第一個階段是“九五”期間(1996~2000年)：國內(nèi)高純技術研究的起步階段。北京有色金屬研究總院承擔了國家重點基礎研究項目(“973”)“稀土功能材料的基礎研究”子課題“高純稀土金屬的制備”，制得了當時國內(nèi)所報道的最高純度的高純鏑、鉞、航，并相繼開發(fā)了高純Ho、Er、Tm、Yb、Eu、Lu等高純產(chǎn)品，其中：高純金屬鏑工業(yè)制備技術獲中國有色金屬工業(yè)總公司科學技術獎三等獎，金屬鉞和高純鉞工業(yè)制備技術獲北京市科技進步獎三等獎，中間合金一真空蒸餾法制備高純金屬錠技術獲中國有色金屬工業(yè)總公司科學技術獎三等獎。
第二個階段是“十五”期間(2001~2005年)：在國家產(chǎn)業(yè)政策的支持下，北京有色金屬研究總院、有研稀土新材料股份有限公司承擔了國家稀土材料產(chǎn)業(yè)化及應用專項“高純稀土金屬產(chǎn)業(yè)化示范工程項目”，開發(fā)成功高純金屬釤專用生產(chǎn)設備及層餾技術，研制成功制備高純稀土金屬專用設備及配套純化技術：可提純13種稀土金屬，產(chǎn)品絕對純度達到3N~3N5，該項目成果2006年獲北京市科學技術獎一等獎，2007年獲中國有色金屬工業(yè)科學技術獎一等獎2項，2008 年獲國家發(fā)改委“國家高技術產(chǎn)業(yè)化十年成就獎”。
第三個階段是“十一五”至今：以北京有色金屬研究總院、有研稀土新材料股份有限公司為主，湖南稀土金屬材料研究院、北京大學等單位相繼承擔了國家科技支撐計劃“科研用高純無機試劑核心單元物質的研制與開發(fā)”、國家“863”計劃“超高純稀土金屬及合金節(jié)能環(huán)保制備技術”、國家“973”計劃“稀土無水鹵化物及金屬高純化過程的科學基礎”項目，開發(fā)了一系列國產(chǎn)富溫、高真空的稀土金屬專用提純裝備，并獲得覆蓋16種稀土金屬、整套的集成優(yōu)化提純技術路線，突破了16種4N級超高純稀土金屬提純技術，分析的雜質達75種(包括C、O、N、H四種氣體雜質)，該項目成果：2013年“超高純藕土金屬制備技術獲得突破”入選“中國稀土十大科技新聞”，2015年“3N~4N 級超高純稀土金屬及合金”獲得國家科技部頒發(fā)“國家重點新產(chǎn)品”，2016年獲中國有色金屬工業(yè)科技進步獎一等獎。
近20多年來，隨著稀土功能材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國憑借火法冶金技術的進步和資源優(yōu)勢，已成為全球最大的稀土金屬及合金生產(chǎn)國和供應國，稀土金屬年產(chǎn)能達到5.5萬噸，年產(chǎn)量約3萬噸，供應量占世界總量的90%以上。
目前稀土火法冶金技術主要包括四種：熔鹽電解技術、金屬熱還原技術、中間合金技術以及金屬提純技術。95%以上稀土金屬及合金的制備采用熔鹽電解技術，主要產(chǎn)品為單一輕稀土金屬鑭、鈰、鐠、釹及鐠釹、鏑鐵、釓鐵等合金;釤、試、鏑、鈥、鉺等中重稀土金屬普遍采用金屬熱還原工藝進行生產(chǎn);鈦鏑、鈥、鉺等重稀土普遍采用鈣熱還原工藝和中間合金工藝進行生產(chǎn);稀土金屬提純主要是通過真空蒸餾、固態(tài)電遷移、區(qū)域熔煉、電子束熔煉、懸浮熔煉等多種提純技術優(yōu)化組合進行生產(chǎn)，可得到絕對純度大于99.99%的超高純稀土金屬【136-139】
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