本发明涉及一种稀土金属间合金的制备方法，特别是镧钇合金的制备方法。
背景技术：
：钇元素是一种稀土储氢材料，可有效提高稀土储氢电池的循环寿命，减轻电池重量，提高单位重量储能量。由于金属钇熔点高(1522℃)，目前大多以真空钙热还原法制备金属钇，由此方法制备得到的金属钇中钙等杂质含量较高，金属钇纯度低，生产成本高，严重影响了使用的广泛性。镧是稀土金属中储氢能力最高的元素，具有较低的熔点和较高的密度，有利于电解低温提取和沉积分离。镧钇合金结合了金属镧和金属钇的特性，是一种优良的稀土储氢材料，可采用电解法制备得到，提取工艺简单，成本低。cn103849900a公开了一种稀土合金的制备方法：将摩尔比为1:2～6的稀土化合物和金属粉末混合均匀后压制试片，将试片与金属集流体复合作为阴极，以石墨作为阳极，在惰性气氛或空气气氛中，在含碱金属或碱土金属的氯化物或氟化物的熔融电解质中，在电解温度500～900℃和电解电压1.8～3.2v下，电解5～10小时；将上述阴极产物在惰性气氛中冷却至常温后取出，用水或有机试剂洗涤，真空干燥后得到稀土合金。该方法仅公开了稀土元素与非稀土金属元素的制备方法，并未涉及镧钇合金的制备方法。cn105624737a公开了一种稀土钇钕镁合金的制备方法：采用石墨块作阳极，钼棒为惰性阴极，钼坩埚钳作为合金收集器，在氟化钇、氟化钕、氟化锂组成的氟化物熔盐电解质体系中，加入氧化钇、氧化钕和氧化镁的混合物。该方法并未涉及镧钇合金的制备方法。cn1147568a公开了一种混合稀土金属的制备方法：稀土氧化物在氟化物体系中进行氧化物电解；氟化物体系为氟化锂10～30wt％，氟化稀土70～90wt％；稀土氧化物配分为氧化镧50～70wt％，氧化铈1～3wt％，氧化镨3～6wt％，氧化钕22～37wt％。该方法制备得到了镧、铈、镨和钕金属元素的合金，并未涉及镧钇合金的制备。cn101240394a公开了一种轻稀土基重稀土合金的制备工艺：电解质由基体轻稀土金属氟化物、重稀土金属氟化物、氟化锂及氟化镁构成，氧化物由基体轻稀土金属氧化物与重稀土金属氧化物构成；熔盐电解温度在1000～1200℃之间；阳极电流密度为0.5～1.2a/cm2，阴极电流密度为10～17a/cm2。该方法仅涉及镧和饵元素组成的合金，亦未涉及镧钇合金的制备方法。由此可见，目前所公开的现有技术中鲜有对镧钇合金制备方法的记载。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种镧钇合金的制备方法，采用该方法制备得到的镧钇合金纯度高，杂质含量少，钇元素提取成本低。本发明采用如下技术方案实现上述目的。一种镧钇合金的制备方法，该方法包括将电解原料在熔融电解质中电解的步骤；其中，所述的电解原料为氧化镧和氧化钇；所述的电解质为含有碱金属氟化物和稀土氟化物，且不含有氟化镁的混合物。根据本发明的制备方法，优选地，所述的电解原料中含有85～96.5wt％的氧化镧和3.5～15wt％的氧化钇。根据本发明的制备方法，优选地，所述的电解质中包含75～95wt％的稀土氟化物和5～15wt％的碱金属稀土氟化物。根据本发明的制备方法，优选地，稀土氟化物为氟化镧和氟化钇的组合物。根据本发明的制备方法，优选地，氟化镧和氟化钇的质量比为1:0.5～2.5。根据本发明的制备方法，优选地，所述的碱金属氟化物选自氟化锂、氟化钠或氟化钾中的一种或多种。根据本发明的制备方法，优选地，所述的电解质为氟化锂、氟化镧和氟化钇的混合物。根据本发明的制备方法，优选地，电解质为25～60wt％的氟化镧，35～60wt％的氟化钇和5～15wt％的氟化锂。根据本发明的制备方法，优选地，电解电流为4500～8000a，电解电压为5～20v，电解温度为1000～1400℃，电解时间为0.5～2h。根据本发明的制备方法，优选地，制备得到的镧钇合金中杂质的含量小于0.8wt％。本发明以氧化镧和氧化钇作为电解原料，以含有碱金属的氟化物和稀土氟化物，且不含有氟化镁的混合物作为电解质，电解得到的镧钇合金纯度高，杂质含量少。在本发明优选的技术方案中，以氟化锂、氟化镧和氟化钇的混合物作为电解质，制备得到的镧钇合金具有更高的纯度。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。本发明的镧钇合金的制备方法，包括将电解原料在电解质中电解的步骤；其中所述的电解原料为氧化镧和氧化钇，所述的电解质为含有碱金属氟化物和稀土氟化物，且不含有氟化镁的混合物。具体步骤可以为将电解质混合均匀加入到电解槽内，然后将电解质加热至熔融态，插入阴极，然后通电，通电后以一定的速度加入混合均匀的电解原料，电解得到镧钇合金。在本发明中，电解原料可以为85～96.5wt％的氧化镧和3.5～15wt％的氧化钇。优选地，电解原料中含有88～95wt％的氧化镧和5～12wt％的氧化钇。更优选地，电解原料为89～93wt％的氧化镧和7～11wt％的氧化钇。根据本发明一个具体的实施方式，电解原料为94.5wt％的氧化镧和5.5wt％的氧化钇。根据本发明另一个具体的实施方式，电解原料为93wt％的氧化镧和7wt％的氧化钇。根据本发明再一个具体的实施方式，电解原料为89.4wt％的氧化镧和10.6wt％的氧化钇。这样可以提高镧钇合金的纯度，减低杂质含量。在本发明中，电解质中稀土氟化物的含量可以为75～95wt％。优选地，电解质中稀土氟化物的含量为80～95wt％。更优选地，电解质中稀土氟化物的含量为85～95wt％。电解质中碱金属稀土氟化物的含量为3～15wt％。优选地，电解质中碱金属稀土氟化物的含量为4～15wt％。更优选地，电解质中碱金属稀土氟化物的含量为5～15wt％。根据本发明一个具体的实施方式，电解质可以包含75～95wt％的稀土氟化物和3～15wt％的碱金属稀土氟化物。根据本发明另一个具体的实施方式，电解质包含80～95wt％的稀土氟化物和4～15wt％的碱金属稀土氟化物。根据本发明再一个具体的实施方式，电解质包含85～95wt％的稀土氟化物和5～15wt％的碱金属稀土氟化物。这样可以提高镧钇合金的纯度，减低杂质含量。在本发明中，稀土氟化物为氟化镧和氟化钇的组合物。氟化镧和氟化钇的质量比为1:0.5～2.5。优选地，氟化镧和氟化钇的质量比为1:1.2～2.5。更优选地，氟化镧和氟化钇的质量比为1:2.1～2.5。这样可以提高镧钇合金的纯度，减低杂质含量。在本发明中，碱金属氟化物选自氟化锂、氟化钠或氟化钾中的一种或多种。优选地，碱金属氟化物选自氟化锂或氟化钠中的一种或多种。更优选地，碱金属氟化物为氟化锂。这样可以提高镧钇合金的纯度，减低杂质含量。在本发明中，电解质可以为氟化镧、氟化钇和氟化锂的混合物。电解质中氟化镧的含量可以为25～60wt％。优选地，电解质中氟化镧的含量为25～40wt％。更优选地，电解质中氟化镧的含量为25～30wt％。电解质中氟化钇的含量可以为35～60wt％。优选地，电解质中氟化钇的含量为45～60wt％。更优选地，电解质中氧化钇的含量为50～60wt％。电解质中氟化锂的含量可以为5～15wt％。优选地，电解质中氟化锂的含量为7～15wt％。更优选地，电解质中氟化锂的含量为12～15wt％。根据本发明一个具体的实施方式，电解质为25～60wt％的氟化镧，35～60wt％的氟化钇和5～15wt％的氟化锂。根据本发明另一个具体的实施方式，电解质为25～40wt％的氟化镧，45～60wt％的氟化钇和7～15wt％的氟化锂。根据本发明再一个具体的实施方式，电解质为25～30wt％的氟化镧，50～60wt％的氟化钇和12～15wt％的氟化锂。根据本发明优选的实施方式，电解质为60wt％的氟化镧，35wt％的氟化钇和5wt％的氟化锂。根据本发明另一个优选的实施方式，电解质为25wt％的氟化镧，60wt％的氟化钇和15wt％的氟化锂。根据本发明再一个具体的实施方式，电解质为42wt％的氟化镧，48wt％的氟化钇和10wt％的氟化锂。这样可以提高镧钇合金的纯度，减低杂质含量。在本发明中，可以采用交流打弧机将电解质加热到熔融态。本发明的电解的阳极材料可以为石墨，阴极材料可以为钨或钼。优选地，本发明的阳极材料为石墨，阴极材料为钨。在本发明中，电解时间是指电解原料全部加入后到电解完成的时间。电解电流为4500～8000a，电解电压为5～20v，电解温度为1000～1400℃，电解时间为0.5～2h。优选地，电解电流为5000～7500a。更优选地，电解电流为5500～6500a。优选地，电解电压为5～15v。更优选地，电解电压为8～12v。优选地，电解温度为1000～1300℃。更优选地，电解温度为1000～1200℃。优选地，电解时间为0.5～1.5h。更优选地，电解时间为0.75～1h。这样可以提高镧钇合金的纯度，减低杂质含量，降低镧钇元素配分波动。在本发明中，电解原料加入电解槽的速度可以为3～15kg/h。优选地，电解原料加入电解槽的速度为5～13kg/h。更优选地，电解原料加入电解槽的速度为8～12kg/h。本发明制备得到的镧钇合金中杂质的含量小于0.8wt％。优选地，镧钇合金中杂质的含量小于0.5wt％。更优选地，镧钇合金中杂质的含量小于0.4wt％。以下实施例中碳元素的含量采用碳硫仪测定，铁元素的含量采用原子吸收分光光度计测定，镧和钇元素的含量采用电感耦合等离子体发射光谱仪(icp)测定。实施例1将电解质(质量比氟化镧:氟化钇:氟化锂＝54:36:10)混合均匀加入到电解槽(阳极为石墨片，阴极为钨棒)内，然后采用交流打弧机将电解质加热至熔融态，插入阴极，然后通电，通电后以10kg/h的速度将混合均匀的电解原料(氧化镧6.615kg和氧化钇0.385kg)加入到电解槽中，电解电流为5800a，电解电压为10.3v，电解温度为1120℃，电解时间为0.75小时；收集阴极析出的金属，得到镧钇合金。称量制得的镧钇合金的重量，并检测镧钇合金中所含碳元素、铁元素、镧元素和钇元素的含量，所得结果见表1。实施例2将电解质(质量比氟化镧:氟化钇:氟化锂＝49:41:10)混合均匀加入到电解槽(阳极为石墨片，阴极为钨棒)内，然后采用交流打弧机将电解质加热至熔融态，插入阴极，然后通电，通电后以10kg/h的速度将混合均匀的电解原料(氧化镧6.51kg和氧化钇0.49kg)加入到电解槽中，电解电流为5800a，电解电压为10.3v，电解温度为1120℃，电解时间为0.75小时；收集阴极析出的金属，得到镧钇合金。称量制得的镧钇合金的重量，并检测镧钇合金中所含碳元素、铁元素、镧元素和钇元素的含量，所得结果见表1。实施例3将电解质(质量比氟化镧:氟化钇:氟化锂＝42:48:10)混合均匀加入到电解槽(阳极为石墨片，阴极为钨棒)内，然后采用交流打弧机将电解质加热至熔融态，插入阴极，然后通电，通电后以10kg/h的速度将混合均匀的电解原料(氧化镧6.258kg和氧化钇0.742kg)加入到电解槽中，电解电流为6200a，电解电压为10.3v，电解温度为1140℃，电解时间为0.75小时；收集阴极析出的金属，得到镧钇合金。称量制得的镧钇合金的重量，并检测镧钇合金中所含碳元素、铁元素、镧元素和钇元素的含量，所得结果见表1。实施例4将电解质(质量比氟化镧:氟化钇:氟化锂＝60:35:5)混合均匀加入到电解槽(阳极为石墨片，阴极为钨棒)内，然后采用交流打弧机将电解质加热至熔融态，插入阴极，然后通电，通电后以10kg/h的速度将混合均匀的电解原料(氧化镧6.258kg和氧化钇0.742kg)加入到电解槽中，电解电流为6200a，电解电压为10.3v，电解温度为1140℃，电解时间为0.75小时；收集阴极析出的金属，得到镧钇合金。称量制得的镧钇合金的重量，并检测镧钇合金中所含碳元素、铁元素、镧元素和钇元素的含量，所得结果见表1。实施例5将电解质(质量比氟化镧:氟化钇:氟化锂＝25:60:15)混合均匀加入到电解槽(阳极为石墨片，阴极为钨棒)内，然后采用交流打弧机将电解质加热至熔融态，插入阴极，然后通电，通电后以10kg/h的速度将混合均匀的电解原料(氧化镧6.258kg和氧化钇0.742kg)加入到电解槽中，电解电流为6200a，电解电压为10.3v，电解温度为1140℃，电解时间为0.75小时；收集阴极析出的金属，得到镧钇合金。称量制得的镧钇合金的重量，并检测镧钇合金中所含碳元素、铁元素、镧元素和钇元素的含量，所得结果见表1。表1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5电解原料(kg)77777合金产出(kg)6.15.95.86.06.2碳元素含量(wt％)0.0290.0360.0150.0180.021铁元素含量(wt％)0.1730.2580.1320.1250.173镧元素含量(wt％)94.1592.889.59089.4钇元素含量(wt％)5.16.810.29.710.4总杂质含量(wt％)0.750.40.30.30.2比较例将电解质(质量比氟化镧:氟化钇:氟化锂:氟化镁＝70:18:9:3)混合均匀加入到电解槽(阳极为石墨片，阴极为钨棒)内，然后采用交流打弧机将电解质加热至熔融态，插入阴极，然后通电，通电后以10kg/h的速度将混合均匀的电解原料(氧化镧5.6kg和氧化钇1.4kg)加入到电解槽中，电解温度为1020～1050℃，电流强度为6200a，阴极电流密度为17a/cm3，阳极电流密度为1.1a/cm3，电解时间1小时；收集阴极析出的金属，得到镧钇合金。称量制得的镧钇合金的重量，并检测镧钇合金中所含碳元素、铁元素、镧元素和钇元素的含量，所得结果见表2。表2比较例电解原料(kg)7合金产出(kg)5.7碳元素含量(wt％)0.058铁元素含量(wt％)0.37镁元素含量(wt％)1.47镧元素含量(wt％)79钇元素含量(wt％)19总杂质含量(wt％)2本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。当前第1页12