La2O3-SiO2-FeO渣系性質(zhì)及氯化冶金的研究.pdf

1、隨著稀土在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，稀土的消耗量逐年增加，導(dǎo)致稀土的廢料也逐年增多。國(guó)家對(duì)這一有利用價(jià)值的資源非常重視，通過各種方式開展大量研究，拓寬稀土廢料資源再利用的渠道，從理念、試驗(yàn)到推廣實(shí)施的發(fā)展流程，為稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多更穩(wěn)定的供應(yīng)源。
　　論文是在“火法—濕法聯(lián)合回收稀土廢料”工藝技術(shù)研究基礎(chǔ)上提出的。實(shí)驗(yàn)分為三部分：（1）對(duì)La2O3-SiO2-FeO渣系在不同稀土含量（45%、50%、55%）的基礎(chǔ)渣系的黏度和在基礎(chǔ)

2、渣系中配加次要組元（Al2O3、MnO、B2O3）后的黏度進(jìn)行了研究；（2）熔渣成分為50%La2O3-25%SiO2-25%FeO的渣系中稀土相的強(qiáng)制析出的研究；（3）50%La2O3-25%SiO2-25%FeO渣系的氯氣加碳氯化的研究，研究過程溫度、時(shí)間等工藝條件對(duì)稀土氯化率的影響，得到較佳的工藝條件。
　　熔渣黏度實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在三種La2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)（45%、50%、55%）下：當(dāng)La2O3含量一定時(shí)，隨著SiO2含量降

3、低以及FeO含量升高，熔渣的黏度及熔化性溫度降低；FeO含量固定時(shí)，La2O3含量升高，黏度下降，熔化性溫度升高。
　　熔渣成分為50%La2O3-25%SiO2-25%FeO的基礎(chǔ)渣系，以單一組元2%~6%Al2O3、4%~8%MnO、2%~4%B2O3加入到基礎(chǔ)渣系中對(duì)其黏度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三種次要組元的加入均降低了基礎(chǔ)渣系的熔化性溫度和黏度，隨著加入量的增加，熔化性溫度的影響更明顯，黏度的降低幅度不大。三種次要組元中，B2O

4、3對(duì)基礎(chǔ)渣系的熔化性溫度影響幅度最大；Al2O3和MnO同時(shí)加入到基礎(chǔ)渣系中時(shí)，可使熔化性溫度降低50℃～110℃之間；Al2O3和B2O3的同時(shí)加入可使熔化性溫度降低190℃左右。同時(shí)加入兩種次要組元時(shí)，隨溫度的變化，熔渣黏度變化很小。
　　通過對(duì)La2O3-SiO2-FeO渣系黏度得出，50%La2O3-25%SiO2-25%FeO的渣系有較低的熔化性溫度和黏度，熔渣流動(dòng)性良好。研究熔渣在不同冷卻制度下的結(jié)晶規(guī)律。實(shí)驗(yàn)溫度范圍

5、為1442℃~1362℃，選取5個(gè)溫度點(diǎn)，每個(gè)溫度點(diǎn)間隔20℃。隨著溫度的降低，結(jié)晶有一定的規(guī)律，針狀晶不斷地析出，而且枝狀晶和針狀晶的粒度明顯地增加。最后演變成柱狀晶。熔渣中的La2O3主要以二硅酸鑭物相富集，該二硅酸鑭物相為L(zhǎng)a2(Si2O7)。
　　根據(jù)前面的研究，將基礎(chǔ)渣系中的稀土富集到二硅酸鑭物相中，以氯氣與熔渣進(jìn)行反應(yīng)，研究其反應(yīng)規(guī)律和效率。熔渣中稀土相充分長(zhǎng)大后，與氯氣的接觸面積增大，反應(yīng)率更高。850℃、900℃和