Nd2O3-NdF3-LiF體系中熔鹽電導(dǎo)率分布的研究.pdf

1、　　工業(yè)上金屬釹的生產(chǎn)主要是在3KA稀土電解槽內(nèi)通過電解NdF3-LiF-Nd2O3熔鹽體系來實(shí)現(xiàn)的，研究實(shí)際電解過程中溫度、氧化釹濃度和熔鹽電導(dǎo)率的分布可以更好地指導(dǎo)金屬釹的電解過程，具有重大意義。然而，國內(nèi)外在這幾方面的研究還停留在理論方面，與實(shí)際電解過程結(jié)合不緊密，主要是由于熔鹽電解過程的高溫環(huán)境，使得某些物理化學(xué)參數(shù)很難獲得。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)裝置來研究電解槽內(nèi)溫度和氧化釹濃度的分布情況，研究了熔鹽體系的電導(dǎo)率，并利

2、用回歸方程和 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等手段對電解槽內(nèi)溫度、氧化釹濃度和熔鹽電導(dǎo)率的分布進(jìn)行了預(yù)測分析，為進(jìn)一步研究稀土電解槽內(nèi)電場和大型稀土電解槽的研發(fā)提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
　　針對3KA電解槽溫度實(shí)際分布研究的不足，通過研究國內(nèi)某廠金屬釹電解過程中3KA稀土電解槽內(nèi)溫度分布和產(chǎn)品質(zhì)量的變化，實(shí)際測量了電解槽內(nèi)溫度的變化；確定了稀土電解槽內(nèi)存在的兩種分布形式；研究了不同的溫度分布形式對于電解釹產(chǎn)品的質(zhì)量存在影響：第二種溫度分布條件下的產(chǎn)

3、品合格率比第一種高 2%左右，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品要高 37%左右。同時也對溫度變化的外部影響因素進(jìn)行了分析。
　　通過自制高溫熔鹽多點(diǎn)取樣裝置來研究電解槽內(nèi) Nd2O3濃度的情況，其在熔鹽中最多含 4%，并研究了Nd2O3濃度的分布形式及原因。同時，采用CVCC法和交流阻抗技術(shù)研究了NdF3-LiF-Nd2O3體系的熔鹽電導(dǎo)率，分析了溫度、熔鹽組分對電導(dǎo)率的影響，利用一次回歸方程得出了在第二種溫度分布條件下的計算熔鹽電導(dǎo)率，以及計算熔鹽

4、電導(dǎo)率的變化和分布形式，并利用 MATLAB 仿真了 3KA 電解槽內(nèi)計算熔鹽電導(dǎo)率的整體分布；其值在 2.5072~2.9490S·cm-1范圍內(nèi)，與實(shí)驗(yàn)測得的電導(dǎo)率相近。
　　利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測了實(shí)際電解過程中3KA電解槽內(nèi)熔鹽電導(dǎo)率在各個測量點(diǎn)的具體數(shù)值，并對其整體分布情況進(jìn)行了分析；其值在2.7819~3.3480S·cm-1范圍內(nèi)，比實(shí)驗(yàn)測得的電導(dǎo)率要高。在研究過程中，通過對實(shí)驗(yàn)樣本的訓(xùn)練、測試、仿真和預(yù)測，實(shí)現(xiàn)了