Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 8, стр. 911-920

Уровень чистоты редкоземельных металлов (по материалам Выставки-коллекции веществ особой чистоты)

О. П. Лазукина 1*, Е. Н. Волкова 1, К. К. Малышев 1, М. Ф. Чурбанов 1

1 Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых Российской академии наук
603137 Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49, Россия

* E-mail: lazukina@ihps-nnov.ru

Поступила в редакцию 30.11.2022
После доработки 16.01.2023
Принята к публикации 17.01.2023

Аннотация

В статье рассмотрен уровень чистоты и примесный состав редкоземельных металлов, представленных на Выставке-коллекции веществ особой чистоты. Получены оценки среднего и суммарного содержания элементов-примесей в наиболее чистых образцах. Рассмотрен примесный состав массива редкоземельных металлов и вклад отдельных групп примесей.

Ключевые слова: Выставка-коллекция веществ особой чистоты, примесный состав, высокочистые редкоземельные металлы, скандий, иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций

Список литературы

  1. Лазукина О.П., Малышев К.К., Волкова Е.Н., Чурбанов М.Ф. Уровень чистоты щелочноземельных металлов (по материалам Выставки-коллекции веществ особой чистоты) // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 11. С. 1235–1240. https://doi.org/10.31857/S0002337X21110099

  2. Лазукина О.П., Малышев К.К., Волкова Е.Н., Чурбанов М.Ф. Уровень чистоты щелочных металлов (по материалам Выставки-коллекции веществ особой чистоты) // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 3. С. 327–332. https://doi.org10.31857X22030101

  3. Девятых Г.Г., Карпов Ю.А., Осипова Л.И. Выставка-коллекция веществ особой чистоты. М.: Наука, 2003. 236 с.

  4. Karpov Yu.A., Churbanov M.F., Baranovskaya V.B., Lazukina O.P., Petrova K.V. High Purity Substances – Prototypes of Elements of Periodic Table // Pure Appl. Chem. 2020. V. 92. № 8. P. 1357–1366. https://doi.org/10.1515/pac-2019-1205

  5. Малышев К.К., Лазукина О.П., Волкова Е.Н., Чурбанов М.Ф. Новая методика оценки среднего и суммарного содержания примесей в образцах высокочистых веществ // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 3. С. 356–366. https://doi.org/10.1134/S0020168516030092

  6. Лазукина О.П., Малышев К.К., Волкова Е.Н., Чурбанов М.Ф. Примесный состав образцов оксидов Выставки-коллекции веществ особой чистоты // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 3. С. 293–305. https://doi.org/10.31857/S0002337X21030088

  7. Лазукина О.П., Малышев К.К., Волкова Е.Н., Чурбанов М.Ф. Примесный состав высокочистых твердых галогенидов // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. № 12. С. 1351–1362. https://doi.org/10.1134/S0002337X19110095

  8. Сажин Н.П. Развитие в СССР металлургии редких металлов и полупроводниковых материалов. Историко-технический очерк / Под общ. ред. Стригина И.А., 1967 // Гиредмет вчера, сегодня, завтра. 2021. 224 с. https://drive.google.com/file/d/1KQgD2lYIk2itR2IRfUQBm48daVRUaoIJ/view

  9. Михайличенко A.И., Краузе И.Э. Успехи в технологии редкоземельных металлов // Гиредмет на службе научно-технического прогресса. Сб. статей. М.: Ротапринт Гиредмета, 1981. 325 с.

  10. Тихинский Г.Ф., Ковтун Г.П., Ажажа В.М. Получение сверхчистых редких металлов. М.: Металлургия, 1986. 160 с.

  11. Михайличенко А.И., Михлин Е.Б., Патрикеев Ю.Б. Редкоземельные металлы. М.: Металлургия, 1987. 232 с.

  12. Девятых Г.Г., Бурханов Г.С. Высокочистые тугоплавкие и редкие металлы. М.: Наука, 1993. 224 с.

  13. Шаталов В.В., Никонов В.И., Соловьева Л.Г., Паршин А.П. Производство соединений скандия при комплексной переработке различных руд // ВНИИ-ХТ – 50 лет. Юбилейный сборник трудов. 2001. С. 307–311. http://elib.biblioatom.ru/text/vniiht-50-let_2001/go,308/

  14. Косынкин В.Д., Макаров В.И. Исследования по выделению, очистке и применению редкоземельных элементов и тория // ВНИИХТ – 50 лет. Юбилейный сборник трудов. 2001. С. 296–306. http://elib.biblioatom.ru/text/vniiht-50-let_2001/go,296/

  15. Бурханов Г.С. Металлические монокристаллы // Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН – 75 лет. Сб. науч. тр. / Под ред. академика Солнцева К.А. М.: Интерконтакт Наука, 2013. С. 408–412.

  16. Бурханов Г.С., Кольчугина Н.Б. Очистка редкоземельных металлов как один из подходов к улучшению свойств магнитотвердых материалов на основе соединения Nd2Fe14B // Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН – 75 лет. Сб. науч. тр. / Под ред. академика Солнцева К.А. М.: Интерконтакт Наука, 2013. С. 422–426.

  17. Косынкин В.Д., Трубаков Ю.М., Сарычев Г.А. Прошлое и будущее редкоземельного производства в России // https://esa-conference.ru/wp-content/uploads/files/pdf/Kosynkin-Valerij-Dmitrievich.pdf. 2014

  18. Степанов С.И., Чекмарев А.М. Разделение редкоземельных элементов. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2016. 135 с.

  19. Поляков Е.Г., Нечаев А.В., Смирнов А.В. Металлургия редкоземельных металлов. 2-е изд., стер. М.: Юрайт, 2021. 501 с. https://studme.org/398705/stroitelstvo/metallurgiya_redkozemelnyh_metallov

  20. Локшин Э.П., Тареева О.А., Калинников В.Т. Физико-химическое обоснование и разработка экономически целесообразной технологии извлечения лантаноидов из фосфополугидрата // Формирование основ современной стратегии природопользования в Евро-Арктическом регионе. Сб. статей. Апатиты: Изд. Кольского науч. центра РАН, 2005. 511 с. https://www.yumpu.com/pt/document/read/28989426/-

  21. Локшин Э.П., Тареева О.А., Калинников В.Т. Способ переработки фосфогипса для производства концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ) и гипса: Патент РФ № 2458999. 2011.

  22. Локшин Э.П., Калинников В.Т., Тареева О.А. Извлечение редкоземельных элементов из промпродуктов и техногенных отходов переработки хибинского апатитового концентрата // Цв. металлы. 2012. № 3. С. 75–80.

  23. Косынкин В.Д., Селивановский А.К., Федулова Т.Т., Смирнов К.М., Крылова О.К. Комплексная переработка фосфогипса с получением химически осажденного мела, гипса и концентрата редкоземельных элементов // Цв. металлы. 2012. № 3. С. 31–34.

  24. Башлыкова Т.В., Вальков А.В., Петров В.И. Извлечение редкоземельных элементов из фосфогипса и отходов золотодобычи // Цв. металлы. 2012. № 3. С. 40–42.

  25. Вальков А.В., Сергиевский В.В., Степанов С.И., Чекмарев А.М. Красноуфимский монацит как сырье для производства редкоземельных элементов и удобрений // Цв. металлы. 2012. № 3. С. 21–23.

  26. Вальков А.В. Технико-экономические особенности редкоземельного производства // Цв. металлы. 2012. № 3. С. 13–15.

  27. Бурханов Г.С., Горина Н.Б., Кольчугина Н.Б., Кореновский Н.Л., Рошан Н.Р., Словецкий Д.И., Чистов Е.М. Сплавы палладия с редкоземельными металлами – перспективные материалы для водородной энергетики // Тяжелое машиностроение. 2007. № 11. С. 17–20.

  28. Вальков А.В., Месяц Е.А. Извлечение редкоземельных элементов из фосфатного концентрата переработки апатита // Хим. технология. 2022. Т. 23. № 4. С. 180–186. https://doi.org/10.31044/1684-5811-2022-23-4-180-186

  29. Вальков А.В., Игумнов С.Н., Овчинников К.В. Разделение самария, европия и гадолиния фосфорорганическими кислотами // Хим. технология. 2020. Т. 21. № 2. С. 82–90. https://doi.org/10.31044/1684-5811-2020-21-2-82-90

  30. http://rzm.sky-grad.ru/factory/tekhnologiya/

  31. Колобов Г.А., Карпенко А.В. Рафинирование легких редких, редкоземельных и радиоактивных металлов // Вопросы атомной науки и техники. 2016. № 1(101). С. 3–9.

  32. Севастьянов Д.В., Дориомедов М.С., Сутубалов И.В., Кулагина Г.С. Направления развития производственных технологий в области редкоземельных металлов // ТРУДЫ ВИАМ. 2018. № 1. http://viam-works.ru/ru/articles?art_id=1199

  33. Кольчугина Н.Б. Очистка редкоземельных металлов цериевой подгруппы для фундаментальных исследований и разработки новых материалов. Ч. II. Дистилляционная перекристаллизация // Перспективные материалы. 2011. № 5. С. 12–18.

  34. Cheng W., Li Z., Chen D. et al. Preparation of High Purity Lanthanum by Combined Method of Lithium-Thermal Reduction and Vacuum Distillation // Chin. J. Rare Met. 2011. V. 35. № 5. P. 781–785.

  35. Pang S., Chen D., Li Z. et al. Theory and Technology of Vacuum Distillation Method for Preparing High-Purity Metal Neodymium // J. Chin. Rare Earth Soci. 2013. V. 1. P. 14–19.

  36. Zhang Z., Wang Z., Chen D. et al. Purification of Praseodymium to 4N5 + Purity // Vacuum. 2014. V. 102. P. 67–71.

  37. Zhang Z., Jia Q., Liao W. Progress in the Separation Processes for Rare Earth Resources // Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. 2015. V. 48. P. 287–376.

  38. Ажажа В.М., Вьюгов П.Н., Ковтун Г.П., Неклюдов В.Е. Получение и свойства особо чистых редких металлов // Тез. докл. XIII Всерос. конф. “Высокочистые вещества и материалы. Получение, анализ, применение”. Нижний Новгород, 2007. С. 15–19.

  39. Kovtun G.P. Electrotransport as a Way of Metals Deep Purification // East Eur. J. Phys. 2014. V. 1. № 1. P. 37–46.

  40. Елизарова И.Р., Макарова О.В. Электрорафинирование редких металлов с получением их порошков // Редкие металлы и порошковая металлургия. М.: Альтекс, 2001. с. 18.

  41. Fort D. The Purification and Crystal Growth of Rare Earth Metals Using Solid State Electrotransport // J. Less-Common Met. 1987. V. 134. № 1. P. 45–65.

  42. Fort D., Pecharsky V.K., Gschneider K.A. Solid State Electrotransport Purification of Dysprosium // J. Alloys Compd. 1995. V. 226. P. 190–196.

  43. Novel Method for Utilizing Hydrogen Plasma Electric Arc Melting Technology to Prepare High-Purity Rare Earth Gadolinium Elementary Substance: Pat. CN10340650B; publ. 12.11.14.

  44. Li G., Guo H., Li L. et al. Purification of Terbium by Means of Argon and Hydrogen Plasma Arc Melting // J. Alloys Compd. 2016. V. 659. P. 1–7.

  45. Li G., Li L., Yang C. et al. Removal of Gaseous Impurities from Terbium by Hydrogen Plasma Arc Melting // Int. J. Hydrogen Energy. 2015. V. 40. № 25. P. 7943–7948.

  46. Маслов В.П., Поляков Е.Г., Полякова Л.П., Стангрит П.Т. Электролитическое нанесение покрытий и электрорафинирование редких металлов в солевых расплавах // Цв. металлы. 2000. № 10. С. 66–70.

  47. Кононов А.И., Поляков Е.Г. Сравнение физических методов получения высокочистого скандия и электрорафинирования в галогенидных расплавах // Неорган. материалы. 1998. Т. 34. № 10. С. 1173–1180.

  48. Кольчугина Н.Б. Очистка РЗМ цериевой подгруппы для фундаментальных исследований и разработки новых материалов: I. Зонная перекристаллизация // Перспективные материалы. 2011. № 4. С. 5–8.

  49. Caйт Ames National Laboratory https://www.ameslab.gov/dmse/materials-preparation-center/materials-preparation-center-services-and-capabilities

  50. Caйт American Elements (USA) https://www.americanelements.com/

  51. Caйт abcr Gute Chemie (Germany) https://www.abcr.de/

  52. Caйт Alfa Aesar, part of Thermo Fisher Scientific (Germany) https://alfaaesar.com:4433/en/pure-elements/

  53. Caйт Strem (USA) https://www.strem.com/catalog/

  54. Caйт Materion Advanced Materials Germany GmbH https://materion.com/

  55. Caйт Chemical cloud database http://www.chemcd.com/search#

  56. Caйт Advanced Technology & Industrial Co., Ltd., a key laboratory distributor (Hong Kong) http://www.advtechind.com/

  57. Сарычев Г.А., Косынкин В.Д., Глебов В.А. Ключевые элементы модернизации // Цв. металлы. 2011. № 4. С. 38–44.

  58. Косынкин В.Д., Трубаков Ю.М. Элементы будущего сегодня и завтра // Металлы Евразии. 2011. № 5. С. 40–44.

  59. Подпрограмма 4 “Развитие производства традиционных и новых материалов” Государственной программы РФ “Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности” http://static.government.ru/media/files/6zAAARAiRdSssqfgIL8Z3h5atduAt3KR.pdf

  60. Стратегия развития промышленности редких и редкоземельных металлов в Российской Федерации на период до 2035 года. 2019 г.

  61. https://minpromtorg.gov.ru/docs/#!strategiya_razvitiya_otrasli_redkih_i_redkozemelnyh_metallov_rossiyskoy_federacii_na_period_do_2035_goda

  62. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. ИТС 24-20. Производство редких и редкоземельных металлов. М.: Бюро НТД, 2020. 338 с.

  63. https://ловозерский-гок.рф/продукция/концентрат/

  64. https://smw.ru/product/redkometalnaya/soedineniya-redkozemelnykh-elementov-rze/karbonaty-rze/

  65. http://rzm.sky-grad.ru/our-products/

  66. https://dalur.armz.ru/ru/kupit-oksid-skandiya

  67. https://lanhit.ru/

  68. https://dalchem.com/ru/prodlist/element

  69. http://cesium.ru/product

  70. http://unichim.su/index.php/produktsiya-zao-unikhim

  71. http://www.component-reaktiv.ru/

Дополнительные материалы отсутствуют.