含氟稀土精礦焙燒過程中氟的化學(xué)行為研究.pdf

1、含氟稀土精礦主要包括單一氟碳鈰礦和氟碳鈰礦與獨(dú)居石共生的混合稀土精礦，是稀土工業(yè)中重要的原料。在對(duì)含氟稀土精礦的處理中，焙燒分解是普遍采用的主要工藝。焙燒過程中氟的逸出不僅對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，而且浪費(fèi)了很多有價(jià)資源。因此，研究含氟稀土精礦焙燒過程中氟的行為規(guī)律，包括氟的走向、存在狀態(tài)、逸出條件和反應(yīng)過程等，這對(duì)實(shí)現(xiàn)氟的控制和有效回收處理，形成針對(duì)不同礦物的全新的清潔生產(chǎn)工藝提供理論依據(jù)。論文主要分為四個(gè)部分：
　　 第一部分

2、研究了含氟稀土礦物焙燒逸出氣體中氟的測定方法。通過對(duì)現(xiàn)有方法的對(duì)比與分析，提出了通過堿液吸收-衍生氣化-氣相色譜分析方法，此方法具有方便、快捷地測量含氟稀土礦物焙燒逸出氣體中的含氟量的特點(diǎn)。當(dāng)吸收氣體流量控制在3L·min-1,NaOH溶液的濃度為0.001mol·L-1時(shí)，吸收效率達(dá)96.1％；衍生氣相色譜分析的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.43％，加標(biāo)回收率在96.9％～103.3％之間，RSD為2.75％，具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。
　

3、　 第二部分研究了氟碳鈰礦焙燒過程中氟的行為規(guī)律。采用氣相色譜法分別測定了氟碳鈰礦在干燥空氣、60％相對(duì)濕度空氣和飽和水蒸汽不同氣氛下焙燒過程氣相中的氟含量，結(jié)果表明氟碳鈰礦中的氟逸出的基本條件是焙燒氣氛中水份的存在，并隨著焙燒溫度的升高，空氣濕度的增加，焙燒時(shí)間的延長氣相中的氟含量大量增加；在通入飽和水蒸汽、焙燒溫度1000℃、焙燒時(shí)間120min的條件下，氟的逸出率可達(dá)到98.362％，焙燒尾氣中的氟可以用0.001mol·L-1

4、的NaOH溶液完全吸收，以方便吸收利用。
　　 第三部分研究了CaO-NaCl和CaO-NaCl-CaCl2焙燒氟碳鈰礦過程中氟的行為規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)在氟碳鈰礦焙燒過程中，CaO具有明顯的固氟作用，氟在焙燒產(chǎn)物中以REOF和CaF2的形態(tài)存在，氣相中的氟以HF的形式逸出；NaCl或NaCl-CaCl2沒有參加氟碳鈰礦的分解反應(yīng)，但可使CaO與分解產(chǎn)物REOF的反應(yīng)溫度降低近50℃和100℃，增強(qiáng)了抑制氣相氟逸出的能力。在60％空氣

5、相對(duì)濕度下，700℃焙燒120min時(shí)的固氟率為82.42％。
　　 第四部分研究了CaO-NaCl或CaO-NaCl-CaCl2體系焙燒混合稀土精礦過程中氟的行為規(guī)律。其結(jié)果表明：混合稀土精焙燒過程中，CaO具有抑制氟逸出和分解獨(dú)居石的雙重作用，CaO和分解產(chǎn)物CaF2共同作用分解REPO4的能力高于單獨(dú)添加CaO，焙燒產(chǎn)物中氟主要以Ca5F(PO4)3的形態(tài)存在。添加NaCl或NaCl-CaCl2均可使CaO的固氟率達(dá)到92