NdF3-LiF二元系相图测定和计算的再研究

稀有金属, 2014, 38(5): 832-838. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2014.05.015

NdF3-LiF二元系相图测定和计算的再研究

薛娟琴 ^1, , 刘志飞 ^2, , 张桀 ^3, , 唐长斌 ^4, , 毕强 ^5,

1.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055

2.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055

3.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055

4.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055

5.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055

基金项目: 国家自然科学基金项目(51278407,51478379) 陕西省自然科学重点基金项目(2012JZ7003)资助

关键词：熔盐电解 , 钕 , NdF3-LiF二元系 , 相图 , 初晶温度

Determination and Calculation of NdF3-LiF Binary System

Keywords： molten salt electrolysis , neodymium , NdF3-LiF binary system , phase diagram , liquidus temperature

氟盐-氧化钕熔盐电解是目前稀土金属钕工业生产的主要方法,优化工艺的确定、产品质量的保证以及更好综合性能熔盐组成的选择直接有赖于NdF3-LiF二元系相图的分析和应用.为了获得精确的NdF3-LiF二元系相图和热力学信息,采用差热分析法(DTA)测定不同配比NdF3-LiF二元熔盐体系的初晶温度,同时通过扫描电子显微镜(SEM)表征方法观察确认初晶温度的准确性,并依据DTA测试结果绘制出实验相图;再根据CALPHAD法利用FactSage软件中的Compound、Solution、Equilib、OptiSage和Phase diagram等模块优化计算最终确定出NdF3-LiF二元系的相图,发现实际的NdF3-LiF熔盐体系符合正规溶液;在1000～ 1100℃下,LiF的活度系数趋于稳定,而NdF3的活度系数随温度升高有明显增多的趋势,其电离形成离子的多寡与电解过程密切相关.另外,用计算机处理拟合出相图中NdF3-LiF二元系初晶温度的数学模型,讨论提出了工业熔盐电解钕适合的配比为w(NdF3)∶w(LiF) =10∶1或者是比之略小的w(NdF3)∶w(LiF) =9∶1.

参考文献

[1]	胡宪伟 .NdF3-LiF-Nd2O3系熔盐结构的研究与应用[D].东北大学,2009.
[2]	路贵民.NdF3-LiF-BaF2体系初晶温度数学模型的研究[J].稀土,1990(05):5.
[3]	汪玮,李宗安,王志强,陈德宏,周林.熔盐电解精炼金属镧的研究[J].稀有金属,2013(05):770-777.
[4]	van der Meer JPM;Konings RJM;Jacobs MHG;Oonk HAJ .Thermodynamic modelling of LiF-LnF(3) and LiF-AnF(3) phase diagrams[J].Journal of Nuclear Materials: Materials Aspects of Fission and Fusion,2004(3):345-352.

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