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稀土矿的传统碳热氯化工艺(1000℃~1200℃),因其产物中含有大量稀土氟化物和碱土金属氯化物,并具有一定量的放射性元素,存在许多不完善之处,在80年代已停止使用。
本课题以包钢选矿厂总尾矿为研究对象,利用加碳氯化的方法,以活性炭为还原剂,以SiCl4为脱氟剂,实现了稀土元素与非稀土元素的分离,并进一步确定了该反应的最佳实验条件。
氯化法分解稀土矿是基于在高温下用氯气与矿物发生化学作用,使其中的元素生成氯化物,再利用各种元素氯化物挥发性大小不同将其分离。本文首次将脱氟剂SiCl4用于稀土尾矿的氯化分解过程中,发现脱氟剂SiCl4显著地提高了稀土尾矿的氯化率,但是当温度超过900℃时,氯化反应的酸不溶物的量增加,稀土氯化率下降。研究发现在脱氟剂SiCl4存在时,稀土尾矿的碳热氯化反应可以在较低的温度下进行。通过对比实验,结果表明:稀土尾矿加碳氯化反应在700℃,2h的条件下氯化率最高。从X射线衍射图可以看出,在700℃,2h时,杂峰最少,反应最完全,也说明此条件下氯化效果最佳。