稀土鉛鋅礦石的制備方法

稀土在鉛鋅礦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學(xué)活性，且熔點(diǎn)較高，高溫下易氧化和燒損，所以給稀土鉛鋅礦石的制備和應(yīng)用研究造成了一定的困難。在長期的研究中，人們不斷探索稀土鉛鋅礦石的制備方法。目前制備稀土鉛鋅礦石的生產(chǎn)方法主要有以下3種。

A 混熔法

混熔法亦稱對(duì)摻法，是將稀土或混合稀土金屬按比例加到高溫鋁液中，制得中間合金或應(yīng)用合金。本法的優(yōu)點(diǎn)是使用簡單方便，合金成分含量穩(wěn)定。缺點(diǎn)是稀土金屬在鋁液中容易局部過濃，容易發(fā)生包晶反應(yīng)，產(chǎn)生夾雜物，稀土燒損大。另外制取工藝復(fù)雜，成本高，現(xiàn)在已很少采用這種工藝了。

B 熔鹽電解法

熔鹽電解法在中國發(fā)展比較快，是中國創(chuàng)建的方法。它是在電解鋁時(shí)，向工業(yè)鋁電解槽中加入稀土氧化物或稀土鹽類，同氧化鋁一起電解，以制取稀土鉛鋅礦石，熔鹽電解法制取稀土鉛鋅礦石可通過如下兩種途徑：

液態(tài)陰極法：因?yàn)橄⊥猎阢U鋅礦石中的應(yīng)用是微量的，所以電解過程的鋁液可為液態(tài)陰極，以稀土氧化物為原料，進(jìn)行熔鹽電解法，制取稀土鉛鋅礦石。過去的方法是采用氯化鉀-稀土氯化物體系制取含稀土20%以上的合金。鉛鋅礦加工是一個(gè)很復(fù)雜的過程，首先很重要的就是鉛鋅礦的破碎，再然后就是鉛鋅礦的生產(chǎn)線，還有一個(gè)重要的點(diǎn)就是鉛鋅礦的生產(chǎn)工藝流。在850-900℃電解，溫度高，材料腐蝕及電解質(zhì)揮發(fā)嚴(yán)重，電耗高，稀土回收率低于80%。戈?duì)柕率步菀虻妊芯苛酥迫∠⊥零U鋅礦石的電解方法，他們?cè)诤琇al.9%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的等摩爾氯化鉀、氯化鈉熔體中，以液鋁為陰極在電位為-2.75～-2.77v電解，得到含41%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的La-AI合金。拉斯波平等在氯化物熔體中用0.18-0.22Hz脈沖電流，在液鋁陰極上電解制取稀土鉛鋅礦石。由于提高了陰極的效率，故產(chǎn)率有所增加。近年來長春應(yīng)用化學(xué)研究所研究了熔鹽制取稀土鉛鋅礦石的電化學(xué)及物理化學(xué)因素，提出了在等摩爾氯化鉀、氯化鈉熔體中，在較低溫度（690-750℃）電解稀土氯化韌制取含稀土10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的稀土鉛鋅礦石的新工藝。研究表明，在750℃時(shí)稀土揮發(fā)損失比850℃時(shí)低1倍。在電解稀土氯化物過程中伴隨有鋁熱還原作用發(fā)生，因而減少了高溫下電解的不利因素，使得制取稀土鉛鋅礦石的電流效率達(dá)90%以上，稀土回收率達(dá)90%。

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