[发明专利]一种直接热还原连续制备金属钐的方法

摘要

一种直接热还原连续制备金属钐的方法，属于有色金属冶金技术领域。本发明的制备方法具体包括：将Sm₂O₃、Al、CaO或MgO混料，其中还原剂为Al可以用Ca或Si质量含量75％的Si-Fe合金代替，经过配料造球，然后将球团在流动的惰性气体或氮气气氛中进行高温还原反应，最后将由高温还原炉中流动的惰性载气或氮气携带出来的高温钐蒸汽冷凝，得到金属钐。本发明方法采用了“相对真空”手段，取消了真空系统以及真空还原罐，实现了金属钐的连续生产，缩短了还原周期，提高了生产效率，金属钐的回收率可达97％以上；能耗显著降低，是一种低成本制备金属钐的节能型绿色新工艺；且操作简单，设备更简单要求低，降低了设备投资及操作成本。

主权项

一种直接热还原连续制备金属钐的方法，具体包括如下步骤：步骤1，配料造球：配料：采用如下配料方式(1)～(4)中的一种：(1)将Sm₂O₃∶Al∶CaO按摩尔比1∶(2～2.4)∶(0～3)配料；(2)将Sm₂O₃∶Al∶MgO按摩尔比1∶(2～2.4)∶1配料；(3)将(1)中的Al和CaO或(2)中的Al和MgO，用Ca代替，其中，Ca的用量用Al确定，1质量单位的Al可以用2.2倍质量单位的钙代替；(4)将(1)或(2)中的Al，用75Si‑Fe合金代替，其中，1质量单位的Al用1质量单位的Si含量为75％的Si‑Fe合金代替；造球：将配料混料均匀，在100～250kg/cm²压力下压制成球团；步骤2，球团高温连续还原：在流动的惰性气体或氮气气氛中，气体流量为3.0～6.0m³/h，将球团连续加入高温还原炉，还原温度为900～1600℃，还原时间为20～60min，得到高温钐蒸汽，并与惰性气体或氮气混合在一起，形成高温混合气，同时把还原渣连续排出高温还原炉；步骤3，高温钐蒸汽的冷凝：将高温钐蒸汽通过流动的惰性气体或氮气携带出高温还原炉，通过密封管路输送到冷凝系统进行冷凝，得到固体金属钐。