从钙热还原氟化稀土渣中提取稀土热力学分析

在已有较优直接酸浸和碱处理(碱煮、焙烧)-酸浸工艺条件下,对钙热还原稀土渣(简称稀土渣)进行酸浸热力学理论分析,应用X射线多晶衍射仪(XRD)分析碱处理过程物相变化,应用扫描电镜型附带的能谱仪(SEM+EDS)对碱煮的样品进行线性扫描和元素分析。热力学理论计算和实验结果均表明:碱煮条件下,氟化稀土能转化为氢氧化稀土;碱性添加剂焙烧条件下,氟化稀土能转化为氧化稀土,但NaOH,Na_(2)CO_(3)焙烧-酸浸工艺稀土却不能完全浸出,原因是酸浸过程CaF_(2)对稀土浸出影响大。此外,碱煮-酸浸的稀土提取率低,原因是碱煮时新生成的氢氧化稀土"包裹"了氟化稀土,阻碍了氟化稀土进一步碱转。在与添加Na_(2)SiO_(3)焙烧方面,Na_(2)SiO_(3)焙烧处理能削减CaF_(2)对稀土浸出的影响,使稀土接近完全浸出,因为酸浸Na_(2)SiO_(3)焙烧产物将生成偏硅酸和SiF^(6-)络合物,[SiF_(6)]^(2-)络合物的生成结合了CaF_(2)中大量的F^(-),同时抑制了稀土离子对CaF_(2)的解离作用,促进了稀土的浸出。此时,溶液中CaF_(2)固体与Ca^(2+),[SiF_(6)]^(2-)和稀土离子共存达到新的平衡。