LaF3-LiF-La2O3系熔鹽物理化學性質(zhì)的研究.pdf

1、目前，稀土金屬鑭主要是采用氟化物-氧化物熔鹽電解法生產(chǎn)的，電解質(zhì)為LaF3-LiF系熔鹽，電解原料為La2O3。而熔鹽的物理化學性質(zhì)是確定加料制度、電解質(zhì)組成和電解溫度等工藝參數(shù)的依據(jù)，也是研究熔體結構和電解機理等熔鹽理論的基礎。因此，全面系統(tǒng)地研究LaF3-LiF-La2O3系熔鹽的物理化學性質(zhì)具有非常重要的意義。
　　本文首先利用X射線衍射技術確定了La2O3加入到LaF3-LiF系熔鹽后的主要化學反應為:La2O3+LaF3

2、=3LaOF，并通過差熱分析確定了該反應為吸熱反應，起始反應溫度為451℃。再利用等溫飽和平衡法和EDTA滴定分析法測定了La2O3在LaF3-LiF系熔鹽中的飽和溶解度。當該熔鹽的過熱度在60℃以內(nèi)時，La2O3達到溶解飽和狀態(tài)的時間約為1.5小時，25LaF3-75LiF熔鹽中La2O3的溶解度為1.9wt％～2.2wt％;30LaF3-70LiF熔鹽中La2O3的溶解度為2.1wt％～2.4wt％;35LaF3-65LiF熔鹽中L

3、a2O3的溶解度為2.1wt％～2.6wt％。其他條件一定的情況下，隨著溫度的升高和LaF3含量的增加，La2O3在LaF3-LiF系熔鹽中的溶解度都增大。
　　本文采用阿基米德法研究了LaF3-LiF系熔鹽的密度隨溫度和組成的變化規(guī)律，并給出了LaF3-LiF系熔鹽的密度與溫度、LaF3摩爾含量的擬合方程。當熔鹽的組成一定時，LaF3-LiF系熔鹽的密度隨溫度的升高而線性減小;當熔鹽的溫度一定時，密度隨LaF3含量的增加而線性增

4、大。隨著La2O3添加量的增加，LaF3-LiF系熔鹽的密度先增大再減小，在飽和溶解度附近達到最大值。
　　本文采用拉筒法研究了LaF3-LiF系熔鹽的表面張力隨溫度和組成的變化規(guī)律，并給出了LaF3-LiF系熔鹽的表面張力與溫度、LaF3摩爾含量的擬合方程。當熔鹽的組成一定時，LaF3-LiF系熔鹽的表面張力隨溫度的升高而線性減小;當熔鹽的溫度一定時，表面張力隨LaF3含量的增加而線性增大。隨著La2O3添加量的增加，LaF3-