طريقة الاختزال الحراري لفلوريد الكالسيوم المستخدمة في إنتاجثقيلالمعادن الأرضية النادرةتتطلب هذه العملية عادةً درجات حرارة عالية تتجاوز 1450 درجة مئوية، مما يُصعّب عملية تجهيز المعدات والعمليات، خاصةً في درجات الحرارة العالية التي يزداد فيها تفاعل مواد المعدات مع المعادن الأرضية النادرة، مما يُقلل من تلوث المعادن ونقائها. لذلك، يُعدّ خفض درجة حرارة الاختزال عاملاً أساسياً في توسيع الإنتاج وتحسين جودة المنتج.
لخفض درجة حرارة الاختزال، من الضروري أولاً خفض درجة انصهار نواتج الاختزال. إذا تخيلنا إضافة كمية معينة من العناصر المعدنية منخفضة درجة الانصهار وضغط البخار العالي، مثل المغنيسيوم وكلوريد الكالسيوم المتدفق، إلى مادة الاختزال، فستكون نواتج الاختزال عبارة عن سبيكة وسيطة من المغنيسيوم الأرضي النادر منخفضة درجة الانصهار وخبث CaF2 وCaCl2 سهل الذوبان. هذا لا يقلل درجة حرارة العملية بشكل كبير فحسب، بل يقلل أيضًا من الكثافة النوعية لخبث الاختزال الناتج، مما يُسهّل فصل المعدن والخبث. يمكن إزالة المغنيسيوم من السبائك منخفضة الانصهار عن طريق التقطير الفراغي للحصول على خليط نقي.المعادن الأرضية النادرةتُسمى طريقة الاختزال هذه، التي تُخفّض درجة حرارة العملية بتوليد سبائك وسيطة منخفضة الانصهار، عمليًا "طريقة السبائك الوسيطة"، وتُستخدم على نطاق واسع في إنتاج المعادن الأرضية النادرة ذات درجات الانصهار العالية. وقد استُخدمت هذه الطريقة في إنتاج المعادن لفترة طويلة، وطُوّرت في السنوات الأخيرة لإنتاج...الديسبروسيوم، الغادولينيوم, الإربيوم، اللوتيتيوم، التيربيوم، السكانديوم، الخ.
وقت النشر: ١٧ أكتوبر ٢٠٢٣