La2O3-SiO2-Al2O3基熔渣中稀土相強制析出及其酸溶特性的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，稀土廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，導(dǎo)致稀土的消耗量不斷地增加，稀土資源逐年下降，稀土廢料隨之增多。這引起了國家對這一獨特資源利用的十分重視，并已開展了大量研究，開拓符合國情的稀土廢料再資源化途徑，這對國民經(jīng)濟和科技發(fā)展都有重要的意義。
　　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。實驗分為三部分：（1）采用高稀土含量“La2O3-SiO2-Al2O3”基熔渣體系，對熔渣的制備、物理化學(xué)性質(zhì)（黏度，熔化溫

2、度）進行了研究；（2）渣系成分（質(zhì)量百分比）為65%La2O3-16%SiO2-8%Al2O3-4%B2O3-7%FeO的熔渣中稀土相的強制析出的研究；（3）硅酸鑭的合成以及硅酸鑭中氧化鑭在低溫、常壓條件和高溫、高壓條件下鹽酸浸出的研究；低溫，常壓條件下通過改變鹽酸用量、攪拌時間、溫度、鹽酸濃度研究鹽酸浸出氧化鑭的影響因素；為了進一步加快反應(yīng)速率，提高氧化鑭浸出率，同時降低鹽酸用量，縮短反應(yīng)時間，提出了高溫、高壓條件下的酸溶實驗，并通過

3、多因素來研究氧化鑭浸出率的影響因素。
　　實驗結(jié)果表明：在所用“La2O3-SiO2-Al2O3”基熔渣體系中配加次要組元B2O3和FeO，渣系成分（質(zhì)量百分比）為65%La2O3-16%SiO2-8%Al2O3-4%B2O3-7%FeO時，熔渣具有較低的熔化溫度和黏度，其熔化溫度和黏度分別為1319℃，0.1207Pa·s（1550℃），熔渣流動性良好，符合本實驗的要求。
　　根據(jù)熔化溫度和降溫黏度曲線，選擇1485℃、1

4、468℃、1445℃、1440℃、1331℃和1319℃為降溫結(jié)晶析出溫度。結(jié)晶析出表明，稀土主要以硅酸鑭物相富集，1485℃析出的稀土相為La4.67(SiO4)3O，其形貌為細小彌散的柱狀晶；1468℃和1445℃析出的稀土相為La4.67(SiO4)3O和La9.31(Si1.04O4)6O2，其形貌為柱狀晶和針狀晶；1440℃、1331℃和1319℃析出的稀土相為La9.31(Si1.04O4)6O2，其形貌為粗大的柱狀晶和針狀

5、晶，以針狀晶為主。采用粉末高溫燒結(jié)法，將La2O3：SiO2=80.51%：19.86%混合均勻，壓片，在1450℃保溫10h焙燒2次合成硅酸鑭，XRD衍射分析表明，其物相結(jié)構(gòu)為La9.31(Si1.04O4)6O2。以合成的硅酸鑭為原料進行酸溶實驗，“低溫，常壓條件下通過改變鹽酸用量、攪拌時間、溫度、鹽酸濃度研究鹽酸浸出氧化鑭的影響因素；為了進一步加快反應(yīng)速率，提高氧化鑭浸出率，同時降低鹽酸用量，縮短反應(yīng)時間，提出了高溫、高壓條件下的