金属铽生产工艺

金属铽（Tb）是重稀土金属中较为重要的元素之一，位于元素中期表第Ⅲ副族，原子量为158.9。它的熔点为1365℃，沸点为3230℃， 密度为8.272g/cm3。我国Tb储量为世界首位，约8.0t。当前生产Tb的方法有三种方法： 

　　1、 金属钙还原法

　　工艺：用无水氟化铽为原料，以纯钙粒或钙粉作还原剂，与原料混合均匀后，放入钽坩埚内置于中频真空感应炉，抽真空并用纯氩气( A r ) 作保护下于温度1500℃进行还原。取出还原产物进行金属与渣( CaF2 ) 分离后，将金属熔化并铸锭即得金属Tb产品。

　　特点：工艺过程简便，易于作业；设备简单易于检修，作业环境好且不产生有害废物；产品纯度高，回收率较好，成体低；但属于不连续操作，效率低且产量小。

　　2、 中间合金蒸馏法制备铽

　　工艺：以无水氟化铽为原料，用纯Ca作还原剂，纯Mg作为合金剂(生成Tb-Mg)，用CaCl2作造渣剂。经配料后混匀再装入钽坩埚内，置于中频真空感应炉。升温抽真空在通人氩气保护下进行还原并生成Mg-Tb合金。

　　还原结束将产物取出，并进行金属与渣分离。再用带有蒸馏及冷凝金属铽的真空感应炉进行蒸馏提纯除Mg及Ca。取出纯Tb后熔化铸锭即得产品（Tb≥99% )。

　　特点：工艺过程长，操作复杂。Tb纯度高，成本高。还原温度低，金属与渣易分离。过程中不产生有害废物，作业环境好。

　　3、 还原蒸馏法

　　工艺：是利用各元素蒸气压的差异在高真空下提纯稀土金属的方法。此法对被提纯金属最基本的要求是要有足够高的蒸气压, 以获得可实际应用的蒸馏或升华速率, 并且要在低于氧化物共蒸馏或共升华的温度下进行, 通常约为1 600 ℃；但Tb蒸气压低，Tb1939℃下, 1.33 ×102 Pa) 。这样给蒸馏工艺带来许多困难，但是随着生产设备与工艺的改进, 极少数技术先进的工厂也用蒸馏法生产高纯Tb。

　　特点：蒸馏法是生产效率和稀土金属收率高，设备投资小，易于工业化，但对于Tb来说，操作难度较大。

　　三种方法中，因金属钙还原法的优点突出而在工业生产中最常用。