Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

Одним из основных направлений применения металлического Pr и Dy является отрасль редкоземельных постоянных магнитов (РЗПМ), в частности для производства перспективных кольцевых магнитов с радиальной текстурой (КМРТ) и используемых для изготовления гироскопов и акселерометров [2; 3]. В качестве исходного сырья выступает оксид празеодима (РгбОіі) и оксид диспрозия (Dy 2 Os) соответственно, а также оксиды других РЗМ. Технологическая схема получения металлического Pr и Dy заключается в твердофазном спекании оксида c NH 4 HF 2 и получением PrF 3 или DyF 3 с последующим кальциетермическим восстановлением до чистых металлов P r или Dy в защитной атмосфере. После проведения восстановительного процесса Ме имеет остаточное загрязнение Ca до 0,2 вес. % (табл. 1). Дополнительный рафинирующий ВД-переплав слитков позволяет достигать чистоты не менее 99,5 вес. %. [1] Химический анализ РЗМ представлен в табл. 1. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 56-63. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 56-63. Таблица 1 Химический состав РЗМ-металлов на разных этапах технологии № Образец Содержание, вес. % Pr Dy Ca Nd Tb W E прим. 2 Pr-1 Осн. — 0,16 0,3 — 0,16 1,04 3 Pr-2 Осн. — 0,07 0,3 — 0,08 <0,5 5 Dy-1 — Осн. 0,23 — <0,02 0,08 0,84 6 Dy-2 — Осн. 0,04 — <0,02 0,08 <0,2 Примечание. Pr-1 — после процесса восстановления Сa-термии; Pr-2 — после рафинирующего вакуумно-дугового переплава образца Pr-1; Dy-1 — после процесса восстановления Сa-термии; Dy-2 — после рафинирующего вакуумно­ дугового переплава образца Dy-2. Данная технологическая цепочка получения металлических РЗМ (Pr, Dy) (рис. 1) разработана и внедрена. В настоящее время АО «Гиредмет» начал реализацию РЗМ-продукции с перспективой масштабирования технологии. Рис. 1. Внешний вид образцов Dy: а — после процесса восстановления Са-термии; б — после рафинирующего вакуумно-дугового переплава Самарий (Sm), являющийся основой РЗПМ марок КС25 и КС37 [3], не может быть изготовлен по данной технологии с использованием в качестве восстановителя кальция. Процесс получения самария основывается на взаимодействии его оксида и лантана (мишметалла). Параллельно разрабатываются и внедряются технологии электролиза оксидно-фторидных расплавов для получения слитков РЗМ. Подавляющая масса легких РЗМ (Nd, Ce, Pr, La) производится методом электролиза оксидов РЗЭ в расплаве электролита LiF - RF3: металл выделяется на катоде из тугоплавкого металла. Основываясь на литературных и практических данных, можно сделать вывод, что сегодня электролиз расплавленных солей для производства РЗМ и сплавов на их основе пользуется в мировой практике большой популярностью и почти повсеместно заменяет металлотермию. Высокая производительность электролиза, а тем более перспектива организации непрерывного процесса, выдвигает его на ведущее место среди металлургических способов получения РЗМ и сплавов. Ведутся научные исследования в области получения лигатур РЗМ — Fe для выплавки сплавов для РЗПМ. Следует отметить, что в процессах металлотермического получения индивидуальных РЗМ на один килограмм металла образуется от 0,8 до 1,1 кг шлаковых отходов. В случае печных и внепечных © Санин В. В., Мельников С. А., Смирнов Д. И., Будин О. Н., Чернышев Б. Д., Панова М. Д., Рыжкова Г. С., Животворев М. В., Колегов С. Ф., Солнцева Е. Б., 2025 58