[发明专利]超纯稀土金属的纯化装置及利用其进行稀土纯化的方法

权利要求书

1.一种超纯稀土金属的纯化装置，包括炉体（1），所述炉体（1）底部设有加热装置（21），其特征在于：所述炉体（1）还包括冷却板、气体出口（5）、底部送料口（22）及温度控制装置；

所述冷却板为中心设有通孔并与所述炉体（1）内腔吻合且沿着炉体（1）的高度方向设置，所述冷却板上设有若干能使金属蒸汽通过的蒸汽孔，所述通孔下设有能收集稀土的收集盒；所述炉体（1）内侧壁于冷却板和炉体（1）顶壁之间依次设有壁面加热腔和壁面水冷腔，所述冷却板的下底面还设有与所述壁面水冷腔相连通的冷却板水冷腔，所述炉体（1）的侧壁于冷却板水冷腔处分别设有与壁面水冷腔相连通的进水管和出水管，所述进水管经由水泵（6）与水池（7）通过管路相连，所述出水管与水池（7）通过管路相连；

所述温度控制装置包括设于炉体（1）内侧壁上且位于冷却板下面的用于检测下部蒸汽温度的第一温度传感器（23），和设于炉体（1）内侧壁上且位于冷却板上面的用于检测上部蒸汽温度的温度传感器装置；所述炉体（1）外侧面设有分别与第一温度传感器（23）和温度传感器装置电连接的控制器（9）、与所述控制器（9）电连接并用于接受用户输入温度指令的输入面板（8）、以及与所述控制器（9）电连接的显示器（10），所述控制器（9）还与所述加热装置（21）电连接、并用于调节加热装置（21）的加热温度。

2.根据权利要求1所述的超纯稀土金属的纯化装置，其特征在于：所述冷却板包括沿着炉体（1）高度方向由下至上依次间隔设置的喇叭状的第一石墨板（2）、第二石墨板（3）、第三石墨板（4）。

3.根据权利要求2所述的超纯稀土金属的纯化装置，其特征在于：所述壁面加热腔包括设于炉体（1）内侧壁相应于炉体（1）顶部与第三石墨板（4）之间的第三加热腔（53）、设于炉体（1）内侧壁相应于第三石墨板（4）与第二石墨板（3）之间的第二加热腔（44）、及设于炉体（1）内侧壁相应于第二石墨板（3）与第一石墨板（2）之间的第一加热腔（34）。

4.根据权利要求3所述的超纯稀土金属的纯化装置，其特征在于：所述壁面水冷腔包括设于第三加热腔（53）内侧壁的第三水冷腔（52）、设于第二加热腔（44）内侧壁的第二水冷腔（43）、及设于第一加热腔（34）内侧壁的第一水冷腔（33）。

5.根据权利要求4所述的超纯稀土金属的纯化装置，其特征在于：所述温度传感器装置包括设于第一水冷腔（33）上的第二温度传感器（31）、设于第二水冷腔（43）上的第三温度传感器（41）、及设于第三水冷腔（52）上的第四温度传感器（51）。

6.根据权利要求2所述的超纯稀土金属的纯化装置，其特征在于：所述收集盒包括设于第一石墨板（2）下的第一收集盒（24）、设于第二石墨板（3）下的第二收集盒（32）、及设于第三石墨板（4）下的第三收集盒（42）。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的一种利用超纯稀土金属的纯化装置进行稀土纯化的方法，其特征在于按照如下的步骤顺序依次进行：

（1）粉碎

取稀土氧化物，将其粉碎后与还原性金属单质按照1-2.3:1的重量比混合均匀，于10-15MPa下压块，得A；

（2）加热

将A送入超纯稀土金属的纯化装置中，抽至真空度3Pa，于800-1200℃下加热，保温25h，得B；

（3）降温

于所纯化的稀土熔点低10-50℃的温度下，对B降温，冷却板上收集纯化后的稀土。