稀土鉛鋅礦石的製備方法

稀土鉛鋅礦石的製備方法

稀土在鉛鋅礦石及其他合金中多以微量元素加入，由於稀土具有很高的化學活性，且熔點較高，高溫下易氧化和燒損，所以給稀土鉛鋅礦石的製備和應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製備方法。目前製備稀土鉛鋅礦石的生產方法主要有以下3種。

A 混熔法

混熔法亦稱對摻法，是將稀土或混合稀土金屬按比例加到高溫鋁液中，製得中間合金或應用合金。本法的優點是使用簡單方便，合金成分含量穩定。缺點是稀土金屬在鋁液中容易局部過濃，容易發生包晶反應，產生夾雜物，稀土燒損大。另外製取工藝複雜，成本高，現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展比較快，是中國創建的方法。它是在電解鋁時，向工業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，以製取稀土鉛鋅礦石，熔鹽電解法製取稀土鉛鋅礦石可通過如下兩種途徑：

液態陰極法：因為稀土在鉛鋅礦石中的應用是微量的，所以電解過程的鋁液可為液態陰極，以稀土氧化物為原料，進行熔鹽電解法，製取稀土鉛鋅礦石。過去的方法是采用氯化鉀-稀土氯化物體係製取含稀土20%以上的合金。鉛鋅礦加工是一個很複雜的過程，首先很重要的就是鉛鋅礦的破碎，再然後就是鉛鋅礦的生產線，還有一個重要的點就是鉛鋅礦的生產工藝流。在850-900℃電解，溫度高，材料腐蝕及電解質揮發嚴重，電耗高，稀土回收率低於80%。戈爾德什捷因等研究了製取稀土鉛鋅礦石的電解方法，他們在含Lal.9%（質量分數）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%（質量分數）的La-AI合金。拉斯波平等在氯化物熔體中用0.18-0.22Hz脈衝電流，在液鋁陰極上電解製取稀土鉛鋅礦石。由於提高了陰極的效率，故產率有所增加。近年來長春應用化學研究所研究了熔鹽製取稀土鉛鋅礦石的電化學及物理化學因素，提出了在等摩爾氯化鉀、氯化鈉熔體中，在較低溫度（690-750℃）電解稀土氯化韌製取含稀土10%（質量分數）的稀土鉛鋅礦石的新工藝。研究表明，在750℃時稀土揮發損失比850℃時低1倍。在電解稀土氯化物過程中伴隨有鋁熱還原作用發生，因而減少了高溫下電解的不利因素，使得製取稀土鉛鋅礦石的電流效率達90%以上，稀土回收率達90%。

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