5月15日,艾姆斯国家实验室在《Nature Communications》上发表题为“Rare earth metals production using alternative feedstock that eliminates HF”的论文,报道一种基于替代原料生产稀土金属并消除氢氟酸的制备新策略。
目前,稀土金属主要通过稀土氟化物(RE-氟化物)生产,因其相较于稀土氯化物(RE-氯化物)具有更高的空气和湿度稳定性。然而,稀土氟化物的制备需使用腐蚀性和危险性化学物质,如氢氟酸(HF)或氟化氢铵(NH4HF2)。
研究团队报道了一种利用Na-RE-F(钠-稀土-氟化物)成功制备稀土金属的方法。研究表明Na-RE-F可作为传统稀土氟化物的替代盐。研究中使用的Na-RE-F通过一种可扩展的湿法冶金工艺制备,原料包括三种不同的稀土盐(醋酸盐、硝酸盐和氯化物)。该盐的制备过程既不使用也不产生HF,且Na-RE-F粉末可在空气中干燥(无需干燥HF),干燥过程中仅释放水。对Na-RE-F的分析表明,加热过程中NaF作为助熔剂释放,可将盐的还原温度降低至<900°C,从而减少甚至无需额外添加助熔剂。通过钙热还原Na-RE-F盐,成功获得了稀土金属。这项工作为生产永磁体所需的稀土金属提供了一种更安全、更环保且适用性更广的方法,支持通过交通行业脱碳向更清洁社会转型。