Растворимость оксидов редкоземельных элементов в хлоридных, хлоридно-фторидных и фторидных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В данной работе представлен обзор данных по растворимости оксидов редкоземельных элементов в галогенидных расплавах щелочных и щелочноземельных металлов. Наибольшая растворимость оксидов редкоземельных элементов наблюдается во фторидных расплавах, наименьшая – в хлоридных. Работ, посвященных изучению растворимости оксидов редкоземельных элементов в смешанных хлоридно-фторидных расплавах, крайне мало. Растворимость оксидов редкоземельных элементов уменьшается в ряду La-Ce-Pr-Nd-Gd. Наибольшее количество работ посвящено изучению растворимости оксидов неодима, лантана и церия. Практически отсутствуют данные по растворимости «тяжелых» оксидов редкоземельных элементов (от Tb до Lu) в галогенидных расплавах.

Об авторах

С. И. Жук

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhuk@ihte.ru
Россия, Екатеринбург

М. И. Власов

Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН

Email: zhuk@ihte.ru
Россия, Екатеринбург

Список литературы

  1. Gupta C.K. Extractive metallurgy of rare earths. International Materials Reviews, 1992, 37(1): 197–248.
  2. Goonan T.G. Rare earth elements – End use and recyclability. U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report. – 2011.
  3. Balaram V. Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact. Geoscience Frontiers, 2019, 10(4): 1285–1303.
  4. Hong F. Rare Earth: Production, trade and Demand. Journal of Iron and Steel Research International, 2006, 13(3): p. 33–38.
  5. Abbasalizadeh A. Use of iron reactive anode in electrowinning of neodymium from neodymium oxide. Electrochimica Acta, 2019, 310: 146–152.
  6. Kushkhov Kh.B. Electrochemical synthesis of nanosized powders of neodymium and praseodymium hexaborides and ternary compounds based on neodymium (praseodymium), boron and iron group metals from chloride-fluoride melts. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings, 2014, 1: 3–8.
  7. Inv. 2540277 RF Int.C1 C01B 35/04 Electrolytic method of obtaining nanosized cerium hexaboride powder / Kushkhov Kh. B. [etc.], RF; Proprietor: Federal’noe gosudarstvennoe bjudzhetnoe obrazovatel’noe uchrezhdenie vysshego (45) Date of publication: 10.02.2015 Bull. № 4 Mail address: 360004, KBR, g.Nal’chik, ul. Chernyshevskogo, 173, Patentnyj otdel KBGU professional’nogo obrazovanija KabardinoBalkarskij gosudarstvennyj universitet im. Kh.M. Berbekova (KGBU) (RU) – filing 27.09.2013; publication 10.02.2013.
  8. Inv. 2781278 RF Int.C1 С01В 35/04 Electrochemical method for obtaining microdisperse powders of lanthanide group metal hexaborides doped with calcium / Filatov E. S. [etc.] Federalnoe gosudarstvennoe biudzhetnoe uchrezhdenie nauki Institut vysokotemperaturnoi elektrokhimii Uralskogo otdeleniia Rossiiskoi akademii nauk (IVTE UrO RAN) (RU) – filing 17.12.2021; publication 11.10.2022.
  9. Kaneko A. ChemInform Abstract: electrochemistry of rare Earth fluoride Molten Salts. ChemInform, 1993, 24: 44-46.
  10. Castrillejo Y. Solubilization of rare earth oxides in the eutectic LiCl–KCl mixture at 450°C and in the equimolar CaCl2–NaCl melt at 550°C. Journal of Electroanalytical Chemistry, 2003, 545: 141–157.
  11. Yan Y. The solubility of rare Earth with variable Valent and electrochemical Behavior in LiCl–KCl–AlCl3 Melts. Energy Procedia, 2013, 39: 408–414.
  12. Raiman S.S. Aggregation and data analysis of corrosion studies in molten chloride and fluoride salts. Journal of Nuclear Materials, 2018, 511: 523-535.
  13. Sridharan K. Corrosion in Molten Salts. Molten Salts Chemistry, 2013, p. 241-267.
  14. Guo S. Corrosion in the molten fluoride and chloride salts and materials development for nuclear applications. Progress in Materials Science, 2018, 97: 448-487.
  15. Gourishankar K.V. Thermodynamics of mixed oxide compounds, Li2O-Ln2O3 (Ln=Nd or Ce). Metallurgical and Materials Transactions B, 1997, 28: 1103–1110.
  16. Kato T. Solubility of Pu and rare-earths in LiCl-Li2O melt. Radiochimica Acta, 2009, 97: 183–186.
  17. Korzun I.V. Thermal analysis of the oxide–chloride systems GdCl3–Gd2O3 and GdCl3–KCl–Gd2O3. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2021, 144: 1343–1349.
  18. Chukhvantsev D.O. Electrochemical synthesis of Rare-earth Hexaborides in Chloride–oxide Melts. Inorganic Materials, 2023, 59: 1356–1362.
  19. Castrillejo Y. Use of electrochemical techniques for the study of solubilization processes of cerium–oxide compounds and recovery of the metal from molten chlorides. Journal of Electroanalytical Chemistry, 2002, 522: 124–140.
  20. Shchetinskiy A.V. Interaction of neodymium Containing chloride Melts with oxygen Species. ECS Meeting Abstracts, 2018, 53: 1848–1848.
  21. Cho Y.J. Characteristics of oxidation Reaction of Rare-earth chlorides for precipitation in LiCl-KCl molten Salt by oxygen Sparging. Journal of Nuclear Science and Technology, 2006, 43: 1280–1286.
  22. Ivanov A.B. Solubility of REM oxides in Chloride–fluoride and fluoride Melts. Russian Metallurgy (Metally), 2022, 2: 65–68.
  23. Porter B. Determination of Oxide Solubility in Molten Fluorides. U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines, Washington, DC, 1961.
  24. Bratland D. On the possible electrowinning of Yt-Al alloys. The solubility of yttria and of alumina in molten mixtures of yttrium fluoride and lithium fluoride. Light Metals, 1976, 1: 183–201.
  25. R.G. Reddy. Solubility and thermodynamic properties of Y2O3 in LiF-YF3 melts. Metallurgical and Materials Transactions B, 1994, 25: 91–96.
  26. Zhu X. Solubility of RE2O3 (RE = la and Nd) in light rare earth fluoride molten salts. Journal of Rare Earths, 2018, 36: 765–771.
  27. Pshenichny R.N. Interaction of rare-earth oxides with binary molten mixtures of zirconium and alkali metal fluorides. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 2012, 57: 115–119.
  28. Stefanidaki E. Oxide solubility and raman spectra of NdF3–LiF–KF–MgF2–Nd2O3 melts. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions, 2002, р. 2302–2307.
  29. Ambrová M. On the solubility of lanthanum oxide in molten alkali fluorides. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2008, 91: 569–573.
  30. Remazeilles C. In-situ electrochemical oxide monitoring in LiF-NdF3-Nd2O3: application to Nd2O3 solubility determination. Journal of Electroanalytical Chemistry, 2021, 893: 115334.
  31. Takeda O. Solubilities of RE2O3 in REF3-LiF (RE = Nd, Dy) at 1473 K. Journal of Sustainable Metallurgy, 2022, 8: 1498–1508.
  32. Du S. Solubility of rare earth oxides in alkali and alkali-earth metal fluoride melts. Chinese Rare Earths, 1987, 19878(2): 59–62.
  33. Wu W. Nd2O3 solubility in fluoride melt. Chinese Rare Earths, 1991, 12(3): 34–37.
  34. Dewing E.W. The chemistry of solutions of CeO2 in cryolite melts. Metallurgical and Materials Transactions B, 1995, 26: 81–86.
  35. Yang Q. Electrochemical separation of lanthanum Oxide in molten FLiNaK Salt. Nuclear Technology, 2020, 206: 1769–1777.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».