【正文】 、鐠、鏑等是制造當(dāng)代超級(jí)永磁材料釹鐵硼的主要原料，該磁體性能高出普通磁性材料4—10倍，廣泛用于計(jì)算機(jī)、電機(jī)、電聲、醫(yī)療設(shè)備、磁懸浮列車及軍事工業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)展十分迅速。 高新材料方面新材料領(lǐng)域主要包括稀土磁性材料、稀土發(fā)光材料、激光材料、特種玻璃、高性能陶瓷、稀土儲(chǔ)氫材料、稀土超導(dǎo)材料及核材料等。在陶瓷和瓷釉中添加稀土可以減少釉的破裂性并使其有光澤。氧化釹可以將玻璃染成鮮紅色；氧化鐠可使玻璃染成綠色等。（3）　玻璃陶瓷某些稀土氧化物很早就用來(lái)使玻璃脫色和著色。此外，稀土在很多化工反應(yīng)中用作催化劑，如稀土催化劑已成功地用于合成橡膠和順丁橡膠的生產(chǎn)。（2）　石油化工石油裂化工業(yè)中稀土主要用于制造稀土分子篩裂化催化劑。因此，可利用混合稀土金屬、稀土硅化物及稀土有色金屬中間化合物等來(lái)煉制優(yōu)質(zhì)鋼、有色金屬及合金材料等7。具體的用途如下6： 傳統(tǒng)材料方面?zhèn)鹘y(tǒng)材料領(lǐng)域主要包括冶金機(jī)械、石油化工及玻璃陶瓷方面。這使其具有諸多其他元素所不具備的光、電、磁特性，被譽(yù)為新材料的“寶庫(kù)”。單獨(dú)表示鑭系元素用“Ln”表示4。鑭系稀土原子半徑，離子半徑隨原子序數(shù)的增加而減少，這一現(xiàn)象稱為鑭系收縮。也有的根據(jù)稀土元素物理化學(xué)性質(zhì)的相似性和差異性，除鈧之外（有的將鈧劃歸為稀散元素），劃分成三組，即輕稀土組為鑭、鈰、鐠、釹、钷；中稀土組為釤、銪、釓、鋱、鏑；重稀土組為鈥、鉺、銩、鐿、镥3。1968年，國(guó)際理論應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）推薦把鑭以后原子序數(shù)為5871的鈰至镥十四個(gè)元素稱為鑭系元素，并且把鈧、釔、鑭和鑭系元素一起稱為稀土元素。關(guān)鍵詞:氟碳鈰礦，熱分解，脫氟東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） AbstractStudy of fluorine removal and absorptionof bastnaesite AbstractWith the development of rare earth industry, there is more and moreindepth study of bastnaesite. In the traditional production process of producing bastnaesite, waste pollution is very serious, especially the fluorine pollution, has caused great damage to the environment. Therefore, in the deposition process of bastnaesite, study of fluoride removal and absorption process is very necessary.When using a TGDSC experiment of bastnaesite ore powder, the analysis shows that the the bastnaesite deposition temperature is around 420 ℃. RECO3F phase deposes. But with increasing of temperature, there is no significant defluorination behavior. In the experiment of bastnaesite deposition, the air humidity influence the removal of fluorine in the the bastnaesite roasting process. In order to improve the reaction speed and improve the experimental efficiency of this experimental, We use the steam conditions , calcination temperature of 600 ℃, 700 ℃, 800 ℃, 900 ℃, 1000 ℃ and roasting time 60 min, 120min, and 180min. Then we study the changes of bastnaesite fluoride removal rates to determine the influence of the calcination temperature and reaction time on the defluorination. And we observe the experimental absorption units for the absorption of fluoride. And we use EDTA titrimetry method to calculate the fluoride content volume in the gas phase and solid phase, and then observe ore morphology and elemental position in the TEM and EDS methods. We analye some of the calcined product by XRD method, to determine the mechanism of defluorination of the bastnaesite .Experiments show that the speed of bastnaesite thermal deposition is very quick, The observed XRD patterns of bastnaesite has been deposed to generate the REF3 phase and RE2O3 phase at 600 ℃. When the steam pass into the bastnaesite, The bastnaesite starts to roast deposition. The defluoridation effect increases with the reaction temperature increasing, increases when reaction time increasing. The defluorination speed is proportional to the temperature within one hour. The speed decreased when increasing reaction time at the same temperature. Experiments show that the absorption process using NaOH solution is extremely effective absorption of HF gas in this experiment. This experiment shows that defluorination mechanism of bastnaesite is as follows: the bastnaesite firstly ranges to REF3 and RE2O3 the temperature is more than 800 ℃, the REF3 generates to the REOF phase. When it is above 900 ℃, the REOF phase generates to RE2O3 phase.Keywords: Bastnaesite, thermal deposition, defluorinatio目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 稀土元素 1 稀土的用途 1 高新材料方面 2 我國(guó)稀土行業(yè)現(xiàn)狀 4 5 酸分解法 5 堿分解法 6 氧化焙燒法 6 氯化分解法 6 氟碳鈰礦脫氟研究現(xiàn)狀 7 7 8 本論文研究意義 8第2章 實(shí)驗(yàn)研究方法 10 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 10 實(shí)驗(yàn)方法 11 化學(xué)試劑 12 分析方法 12 焙燒實(shí)驗(yàn) 12 礦中含氟量的測(cè)定 13 氣相中含氟量的測(cè)定 15 其他分析方法 15 熱力學(xué)分析方法 16第3章 焙燒脫氟及吸收工藝研究 17 焙燒實(shí)驗(yàn) 17 實(shí)驗(yàn)原料 17 焙燒條件的確定 19 焙燒實(shí)驗(yàn)結(jié)果 22 原礦的含氟總量 22 氣相中含氟量 22　實(shí)驗(yàn)時(shí)間對(duì)氟的逸出率的影響 24 600℃ 24 700℃與800℃ 25 900℃與1000℃ 26 實(shí)驗(yàn)溫度對(duì)氟的逸出率的影響 28，溫度對(duì)氟的逸出率的影響 28　反應(yīng)時(shí)間2h和3h，溫度對(duì)氟的逸出率的影響 29 水蒸氣脫氟機(jī)理探討 30 影響氟吸收的因素分析 33 氣體流量 33 34 34 35第四章 結(jié)論 36參考文獻(xiàn) 37結(jié)束語(yǔ) 39附錄 40IV東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第1章 緒論第1章 緒論 稀土元素“稀土”這一名詞起源于1794年，英文名稱是Rare Earth，意即“稀少的土”，由于最早發(fā)現(xiàn)的是稀土的氧化物，像土一樣，因而稱其為稀土。實(shí)驗(yàn)證明，采用NaOH溶液的多級(jí)吸收過(guò)程對(duì)本實(shí)驗(yàn)中HF氣體的吸收極為有效。氟碳鈰礦通入水蒸氣焙燒分解過(guò)程中，脫氟效果隨反應(yīng)溫度的升高而增加，隨著時(shí)間的增加而增加。氣相中含氟量與固相中含氟量均采用EDTA容量法測(cè)定，TEM和EDS方法觀察原礦微觀形貌和元素組成，并用XRD方法分析部分焙燒產(chǎn)物，以確定氟碳鈰礦的脫氟機(jī)理。為了提高反應(yīng)速度，提升實(shí)驗(yàn)效率，本實(shí)驗(yàn)研究在通入水蒸氣條件下，焙燒溫度分別為600℃，700℃，800℃，900℃，1000℃條件，焙燒時(shí)間分別為60min，120min，和180min，氟碳鈰礦的氟的脫除率的變化，以確定焙燒溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)脫氟的影響。對(duì)氟碳鈰礦原礦粉末采用TGDSC實(shí)驗(yàn)，分析發(fā)現(xiàn)氟碳鈰礦開(kāi)始分解的溫度是420℃前后，RECO3F相發(fā)生分解，但隨著溫度升高，沒(méi)有明顯的脫氟行為。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分：題目： 設(shè)計(jì)或論文專題的基本內(nèi)容：學(xué)生接受畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目日期 第 周指導(dǎo)教師簽字：年 月 日摘要氟碳鈰礦氟的脫除及吸收研究摘要隨著稀土行業(yè)行業(yè)的發(fā)展，對(duì)于氟碳鈰礦的研究也越來(lái)越深入。氟碳鈰礦氟的脫除及吸收研究畢業(yè)論文設(shè)計(jì)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：氟碳鈰礦中氟的脫除及吸收研究設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容：研究空氣濕度、焙燒溫度、焙燒時(shí)間與氟的脫除率的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，研究通入水蒸汽的條件下，將礦物中的氟完全脫除的焙燒條件。用NaOH溶液作吸收劑，采用自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，研究吸收劑量、氣流速度、吸收級(jí)數(shù)與氣相中氟的吸收率的關(guān)系，得到理想的氟的吸收條件。由于在氟碳鈰礦傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中，三廢污染極為嚴(yán)重，尤其是氟的污染，對(duì)環(huán)境造成了極大地破壞，因此，在氟碳鈰礦分解過(guò)程中，對(duì)氟的脫除及吸收過(guò)程進(jìn)行研究顯得非常的必要。在氟碳鈰礦焙燒分解實(shí)驗(yàn)中，空氣濕度對(duì)氟碳鈰礦焙燒過(guò)程中氟的脫除影響較大。觀察實(shí)驗(yàn)吸收裝置對(duì)氟的吸收效果。實(shí)驗(yàn)證明氟碳礦的熱分解速度很快，觀察XRD圖發(fā)現(xiàn)在600℃下氟碳鈰礦已經(jīng)發(fā)生分解，生成REF3相和 RE2O3相。在反應(yīng)一小時(shí)以內(nèi)，溫度對(duì)脫氟速度的影響成正比，在同一溫度下，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，影響效果下降。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氟碳鈰礦的脫氟機(jī)理是氟碳鈰礦先生成REF3和RE2O3相，800℃以上時(shí)REF3生成REOF相，900℃以上時(shí)，REOF相再生成RE2O3相。稀土元素同屬于元素周期表中ⅢB族，包括原子序數(shù)21的鈧（Sc）、39的釔（Y），和57的鑭（La）至71的镥（Lu）共十七個(gè)元素1。通常把鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪稱為輕稀土或鈰組稀土；把釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥釔稱為重稀土或釔組稀土2。稀土元素電子層結(jié)構(gòu)的特殊性決定了它們彼此間化學(xué)性質(zhì)極其相似的特點(diǎn)。表示稀土元素的符號(hào)，國(guó)際上常用“R”表示，此外有的國(guó)家如德國(guó)用“RE”，法國(guó)用“TR”，俄羅斯用“P3”，我國(guó)多用“RE”表示。 稀土的用途稀土元素具有獨(dú)特的4f電子結(jié)構(gòu)、大的原子磁矩、很強(qiáng)的自選耦合等特性，與其他元素形成稀土配合物時(shí)，配位數(shù)可在6—12之間變化，并且稀土化合物的晶體結(jié)構(gòu)也是多種多樣的5。稀土材料的應(yīng)用主要包括傳統(tǒng)材料領(lǐng)域和高新材料領(lǐng)域。（1）　冶金機(jī)械由于稀土金屬的高活潑性，能脫去金屬液中的氧、硫等，凈化金屬液，控制硫化物及其他化合物形態(tài)，起變質(zhì)、細(xì)化晶粒和強(qiáng)化基體等作用。稀土加入各種鋁合金或鎂合金中，用以制造輪船引擎上的葉輪、飛機(jī)及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和導(dǎo)彈上的部件；在鋁鋯合金加入適當(dāng)?shù)南⊥量梢蕴岣唠娎|的抗拉強(qiáng)度和耐磨性而不降低其導(dǎo)電性；利用稀土易氧化燃燒的特性制造打火石和軍用發(fā)光合金材料8。稀土分子篩催化劑的活性高、選擇性好、汽油的產(chǎn)率高，目前世界上的石油裂化生產(chǎn)中90％都是用稀土裂化催化劑。稀土化合物還用于塑料熱穩(wěn)定劑和稀土油漆催干劑等化工領(lǐng)域9。例如，少量的氧化鈰可使玻璃脫色；加氧化鈰達(dá)1％時(shí)，便使玻璃呈黃色，量再多時(shí)可使玻璃呈褐色。氧化鈰還大量用于制造玻璃拋光材料。稀土用作陶瓷顏料，研究和應(yīng)用最多的是以氧化鋯、氧化硅為基質(zhì)的鐠黃顏料以及以A1203和Si02為基質(zhì)的鈰鉬