1.基本原理和影响因素
电解精炼法是用稀土粗金属作为可溶阳极,用特制的纯稀土金属做阴极,选用合适的电解质进行电解的一种方法。该方法的实质是电流通过稀土粗金属棒,使稀土金属溶解,然后在特制阴极析出,从而达到金属提纯的目的。该方法的关键是选用合适的电解质、电流密度、槽电压,使粗稀土金属有较好的溶解性,杂质不宜被电解或者在阴极难以析出,且在整个过程中,不与电极、设备等发生反应。当然,在电解精炼过程中,应采用惰性气氛下的密闭电解槽,因为这样可以避免空气、水分的不良影响。
2.工艺方法
电解精炼法的一般工艺流程:将配好的电解质装入钽坩埚电解槽内,在装好电极后密封设备,然后开始抽真空,并缓慢加热到一定温度,当满足提纯需要气体体积后停止抽真空(一般是0.133Pa)并向设备充入惰性气体,之后,继续加热直到最佳温度进行电解。电解精炼提纯工艺对各稀土金属去除氧、氮、氢、硅、铁、铜、锰、铝等杂质都是有效的。
目前,使用的熔盐电解质主要分为三类:氯化物体系、氟化物体系、氯化物和氟化物结合体系。但这几种体系在高温下对设备有腐蚀作用。电解精炼法提纯钇的工艺:电解精炼设备由电解槽、滑动阀及水冷空锁室等组成,用电阻丝加热。用电解法制备的或配制的Y-Ni、Y-Fe、Y-Cu、Y-Fe-Mn以及Y-Mg等合金作为阳极,用钨坩埚盛合金,钨阴极焊接在软钢的阴极棒上。
用纯的LiCl-YCl3、BaBr-YBr3、 LiF-YF3、 LiCl-LiF-YF3等做电解质。此法对粗钇棒中金属杂质的提纯效果显著。但采用LiCl-YCl3电解质进行精炼时,除氧效果不好,采用LiF-YF3、LiCI-LiF-YF3 电解质进行电解时,阴极产品中的氧含量较阳极料中的含量可能降低一个数量级。

