[发明专利]通过熔析定向凝固耦合提纯稀土金属的方法

权利要求书

1.一种通过熔析-定向凝固耦合提纯稀土金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1将稀土金属与熔析剂在熔炼坩埚中加热至合金完全熔化温度，获得稀土合金液；所述熔析剂的质量百分比为0.5-20%；所述熔析剂选自Mg、Al、Ca和Ti中的一种元素，或它们之间两种以上的混合物，纯度为99.9-99.999wt.%；

S2将合金液倒入型壳中，相对于加热器向下缓慢移动型壳，以实现定向凝固；所述加热器加热温度为700-1800℃；当稀土金属为La、Ce、Pr、Nd时，加热温度不超过1200℃；当稀土金属为Sc、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu时，加热温度不超过1800℃；

S3切除凝固末端杂质富集合金，得到提纯后的稀土金属。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述稀土金属选自Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu中的任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述合金完全熔化温度为合金熔点以上50-300℃，熔炼时间为30-180min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述型壳材质为氮化硼（BN）、钽（Ta）、钨（W）或钛（Ti）。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述型壳移动速率V满足：0＜V＜100 μm/s。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述切除凝固末端杂质富集合金的长度占铸锭长度的0.5-30%；所述切除后的凝固末端杂质富集合金循环用于稀土金属的熔析提纯。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述提纯后的稀土金属再次进行定向凝固提纯；定向凝固次数至少为一次。