论文部分内容阅读
氟碳铈矿和混合稀土精矿是我国重要的稀土资源,具有很高的工业应用价值。但这两种矿在焙烧分解过程中,氟大量地逸出到空气中,不仅对环境造成了严重的污染,而且还造成了氟资源的浪费。因此,研究开发氟碳铈矿和混合稀土精矿焙烧过程中氟的脱除和回收利用技术具有重要意义。本论文针对四川氟碳铈矿和包头混合稀土精矿焙烧分解过程氟的脱除条件、氟的走向、存在状态以及稀土精矿的分解率进行了研究。本论文主要包括三个部分: 第一部分研究了湿度对氟碳铈矿焙烧分解过程的影响。论文分别测定了氟碳铈矿在干燥空气、60%相对湿度空气和饱和水蒸汽等气氛下焙烧过程中气相中的氟含量和焙烧产物的物相组成,并计算了氟的逸出率。结果表明,氟以HF的形式逸出到气相中,氟在焙烧产物中以REOF、REF3形式存在,氟能够从氟碳铈矿中逸出的基本条件是焙烧气氛中水蒸气的存在,并且随着焙烧温度的升高,焙烧时间的延长,空气湿度的增加,气相中的氟含量增加。在通入水蒸汽、焙烧温度1000℃、焙烧时间120min的条件下,氟的逸出率可达到98.36%。 第二部分研究了湿度对混合稀土精矿焙烧分解过程的影响。论文测定了在三种不同湿度下混合稀土精矿焙烧过程中气相中的氟含量和焙烧产物的物相组成,并计算了氟的逸出率。结果表明,氟以HF的形式逸出到气相中,由于矿物中含有CaO,氟在焙烧产物中以REOF、CaF2和Ca5F(PO4)3形式存在,随着焙烧温度的升高,焙烧时间的延长,空气湿度的增加,气相中的氟含量增加。在通入水蒸汽、焙烧温度1000℃、焙烧时间120min的条件下,氟的逸出率达到82.67%。 第三部分研究了在氧化钙的作用下,湿度对混合稀土精矿焙烧分解过程的影响。论文分别测定了矿在三种不同湿度下焙烧过程中气相中的氟含量和焙烧产物的物相组成,并计算了氟的逸出率。结果表明,氟以HF的形式逸出到气相中,氟在焙烧产物中以REOF、CaF2和Ca5F(PO4)3形式存在,随着焙烧温度的升高,焙烧时间的延长,空气湿度的增加,气相中的氟含量增加,CaO具有一定的固氟作用。在通入水蒸汽、焙烧温度1000℃、焙烧时间120min的条件下,氟的逸出率达到52.366%。 论文还测定了不同条件下各矿的分解率,研究了焙烧时间、焙烧温度和空气湿度对分解率的影响。结果表明,矿的分解率主要受温度控制,焙烧时间和空气湿度对其影响不大。论文还从动力学上分析了氟逸出反应的控制环节。