LaF3-LiF-La2O3系熔鹽物理化學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、目前，稀土金屬鑭主要是采用氟化物-氧化物熔鹽電解法生產(chǎn)的，電解質(zhì)為L(zhǎng)aF3-LiF系熔鹽，電解原料為L(zhǎng)a2O3。而熔鹽的物理化學(xué)性質(zhì)是確定加料制度、電解質(zhì)組成和電解溫度等工藝參數(shù)的依據(jù)，也是研究熔體結(jié)構(gòu)和電解機(jī)理等熔鹽理論的基礎(chǔ)。因此，全面系統(tǒng)地研究LaF3-LiF-La2O3系熔鹽的物理化學(xué)性質(zhì)具有非常重要的意義。
　　本文首先利用X射線衍射技術(shù)確定了La2O3加入到LaF3-LiF系熔鹽后的主要化學(xué)反應(yīng)為:La2O3+LaF3

2、=3LaOF，并通過(guò)差熱分析確定了該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，起始反應(yīng)溫度為451℃。再利用等溫飽和平衡法和EDTA滴定分析法測(cè)定了La2O3在LaF3-LiF系熔鹽中的飽和溶解度。當(dāng)該熔鹽的過(guò)熱度在60℃以內(nèi)時(shí)，La2O3達(dá)到溶解飽和狀態(tài)的時(shí)間約為1.5小時(shí)，25LaF3-75LiF熔鹽中La2O3的溶解度為1.9wt％～2.2wt％;30LaF3-70LiF熔鹽中La2O3的溶解度為2.1wt％～2.4wt％;35LaF3-65LiF熔鹽中L

3、a2O3的溶解度為2.1wt％～2.6wt％。其他條件一定的情況下，隨著溫度的升高和LaF3含量的增加，La2O3在LaF3-LiF系熔鹽中的溶解度都增大。
　　本文采用阿基米德法研究了LaF3-LiF系熔鹽的密度隨溫度和組成的變化規(guī)律，并給出了LaF3-LiF系熔鹽的密度與溫度、LaF3摩爾含量的擬合方程。當(dāng)熔鹽的組成一定時(shí)，LaF3-LiF系熔鹽的密度隨溫度的升高而線性減小;當(dāng)熔鹽的溫度一定時(shí)，密度隨LaF3含量的增加而線性增

4、大。隨著La2O3添加量的增加，LaF3-LiF系熔鹽的密度先增大再減小，在飽和溶解度附近達(dá)到最大值。
　　本文采用拉筒法研究了LaF3-LiF系熔鹽的表面張力隨溫度和組成的變化規(guī)律，并給出了LaF3-LiF系熔鹽的表面張力與溫度、LaF3摩爾含量的擬合方程。當(dāng)熔鹽的組成一定時(shí)，LaF3-LiF系熔鹽的表面張力隨溫度的升高而線性減小;當(dāng)熔鹽的溫度一定時(shí)，表面張力隨LaF3含量的增加而線性增大。隨著La2O3添加量的增加，LaF3-