稀土金属蒸馏提纯高温炉
设备概述
稀土金属蒸馏提纯高温真空炉是制备高纯稀土金属的核心设备，利用稀土元素与杂质间的蒸气压差异，在高温高真空条件下实现金属的蒸发/升华与冷凝收集，从而去除杂质、提高纯度。该技术是目前产业化较成功的提纯方法之一，具有生产效率高、金属收率高、设备投资相对较小等优势。
工作原理
根据稀土金属的蒸气压特性，提纯过程分为两种方式：
1. 升华提纯
适用于钐(Sm)、铕(Eu)、镱(Yb)等金属
特点：在低于熔点的温度下蒸气压较高
温度范围：通常在800-1200℃
2. 蒸发提纯
适用于镝(Dy)、铒(Er)、钪(Sc)等金属
特点：需要加热至熔点以上才能获得足够蒸气压
温度范围：1500-2000℃（部分可达2300℃）
杂质去除机制：高沸点杂质（如Ta、Fe、Si、O、C、N）留在坩埚中，低沸点杂质（如Ca、Mg、F、Cl）优先挥发，稀土金属本身在中等温度下蒸发并在冷凝器上收集。
主要技术参数
设备结构组成
核心系统
加热系统：石墨发热体+多层隔热屏，最高耐温2300℃
真空系统：机械泵+扩散泵/分子泵组合，实现高真空环境
蒸馏收集系统：顶部冷凝器，用于收集蒸发的稀土金属
升降平移系统：便于装卸料和取样（立式或卧式结构）
控制系统：PLC编程控制，支持工艺曲线设定、数据记录导出
安全系统
超温断电保护、停水断电保护
真空压力联锁保护
充气压力保护
冷却水温度监测
主要应用场景
高纯稀土金属制备
可提纯14种稀土金属
相对纯度可达4N（99.99%）
绝对纯度（含气体杂质）可达3N5-3N8（99.95-99.98%）
中间合金法后续处理
去除钙热还原法制备的稀土金属中残留的Ca、Mg
得到海绵状高纯稀土金属
稀土靶材制备
高纯稀土金属靶材是制造磁性材料、发光材料的基础
再生稀土回收
从Sm-Co永磁体废料中回收高纯钐（纯度>99%）
稀土金属蒸馏提纯高温真空炉是制备高纯稀土金属的核心设备，利用稀土元素与杂质间的蒸气压差异，在高温高真空条件下实现金属的蒸发/升华与冷凝收集，从而去除杂质、提高纯度。该技术是目前产业化较成功的提纯方法之一，具有生产效率高、金属收率高、设备投资相对较小等优势。
工作原理
根据稀土金属的蒸气压特性，提纯过程分为两种方式：
1. 升华提纯
适用于钐(Sm)、铕(Eu)、镱(Yb)等金属
特点：在低于熔点的温度下蒸气压较高
温度范围：通常在800-1200℃
2. 蒸发提纯
适用于镝(Dy)、铒(Er)、钪(Sc)等金属
特点：需要加热至熔点以上才能获得足够蒸气压
温度范围：1500-2000℃（部分可达2300℃）
杂质去除机制：高沸点杂质（如Ta、Fe、Si、O、C、N）留在坩埚中，低沸点杂质（如Ca、Mg、F、Cl）优先挥发，稀土金属本身在中等温度下蒸发并在冷凝器上收集。
主要技术参数
主要技术参数
| 电炉名称 |
稀土金属蒸馏提纯高温炉 |
|---|---|
| 最高温度 |
2000-2300℃（石墨发热体）
|
| 工作温度 | 1500-1950℃（视具体稀土金属而定） |
| 极限真空度 |
6.67×10⁻⁴Pa
|
| 单炉处理量 |
1-10kg（工业级可达20kg以上）
|
| 温度控制精度 |
±1℃（采用PLC+触摸屏控制）
|
| 冷凝系统 | 配备独立冷凝收集器，可控制冷凝温度 |
| 发热体材质 | 高纯石墨管/棒 |
| 坩埚材质 | 钨坩埚、钽坩埚或钼坩埚（根据工艺选择） |
设备结构组成
核心系统
加热系统：石墨发热体+多层隔热屏，最高耐温2300℃
真空系统：机械泵+扩散泵/分子泵组合，实现高真空环境
蒸馏收集系统：顶部冷凝器，用于收集蒸发的稀土金属
升降平移系统：便于装卸料和取样（立式或卧式结构）
控制系统：PLC编程控制，支持工艺曲线设定、数据记录导出
安全系统
超温断电保护、停水断电保护
真空压力联锁保护
充气压力保护
冷却水温度监测
主要应用场景
高纯稀土金属制备
可提纯14种稀土金属
相对纯度可达4N（99.99%）
绝对纯度（含气体杂质）可达3N5-3N8（99.95-99.98%）
中间合金法后续处理
去除钙热还原法制备的稀土金属中残留的Ca、Mg
得到海绵状高纯稀土金属
稀土靶材制备
高纯稀土金属靶材是制造磁性材料、发光材料的基础
再生稀土回收
从Sm-Co永磁体废料中回收高纯钐（纯度>99%）
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