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稀土铅锌矿石的制备方法

时间:2014-05-09 14:22:18

作者:世邦机器

稀土铅锌矿石的制备方法

稀土在铅锌矿石及其他合金中多以微量元素加入,由于稀土具有很高的化学活性,且熔点较高,高温下易氧化和烧损,所以给稀土铅锌矿石的制备和应用研究造成了一定的困难。在长期的研究中,人们不断探索稀土铅锌矿石的制备方法。目前制备稀土铅锌矿石的生产方法主要有以下3种。

A 混熔法

混熔法亦称对掺法,是将稀土或混合稀土金属按比例加到高温铝液中,制得中间合金或应用合金。本法的优点是使用简单方便,合金成分含量稳定。缺点是稀土金属在铝液中容易局部过浓,容易发生包晶反应,产生夹杂物,稀土烧损大。另外制取工艺复杂,成本高,现在已很少采用这种工艺了。

B 熔盐电解法

熔盐电解法在中国发展比较快,是中国创建的方法。它是在电解铝时,向工业铝电解槽中加入稀土氧化物或稀土盐类,同氧化铝一起电解,以制取稀土铅锌矿石,熔盐电解法制取稀土铅锌矿石可通过如下两种途径:

液态阴极法:因为稀土在铅锌矿石中的应用是微量的,所以电解过程的铝液可为液态阴极,以稀土氧化物为原料,进行熔盐电解法,制取稀土铅锌矿石。过去的方法是采用氯化钾-稀土氯化物体系制取含稀土20%以上的合金。铅锌矿加工是一个很复杂的过程,首先很重要的就是铅锌矿的破碎,再然后就是铅锌矿的生产线,还有一个重要的点就是铅锌矿的生产工艺流。在850-900℃电解,温度高,材料腐蚀及电解质挥发严重,电耗高,稀土回收率低于80%。戈尔德什捷因等研究了制取稀土铅锌矿石的电解方法,他们在含Lal.9%(质量分数)的等摩尔氯化钾、氯化钠熔体中,以液铝为阴极在电位为-2.75~-2.77v电解,得到含41%(质量分数)的La-AI合金。拉斯波平等在氯化物熔体中用0.18-0.22Hz脉冲电流,在液铝阴极上电解制取稀土铅锌矿石。由于提高了阴极的效率,故产率有所增加。近年来长春应用化学研究所研究了熔盐制取稀土铅锌矿石的电化学及物理化学因素,提出了在等摩尔氯化钾、氯化钠熔体中,在较低温度(690-750℃)电解稀土氯化韧制取含稀土10%(质量分数)的稀土铅锌矿石的新工艺。研究表明,在750℃时稀土挥发损失比850℃时低1倍。在电解稀土氯化物过程中伴随有铝热还原作用发生,因而减少了高温下电解的不利因素,使得制取稀土铅锌矿石的电流效率达90%以上,稀土回收率达90%。

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