【摘 要】
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铌和稀土是现代工业及尖端领域中不可缺少的重要金属材料,主要从含铌和稀土矿中提取。我国铌与稀土资源储量巨大,但是由于矿相种类多,嵌布粒度细、品味低等特点,导致铌与稀土选冶难度极大,大部分铌和稀土资源仍停留在尾矿中。CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5渣系是目前有关铌和稀土资源综合利用等相关工艺中涉及的基础渣系。但相关渣系的相平衡关系等热力学数据十分匮乏,导致相关冶炼和熔分工艺的研究没有热力学数据
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铌和稀土是现代工业及尖端领域中不可缺少的重要金属材料,主要从含铌和稀土矿中提取。我国铌与稀土资源储量巨大,但是由于矿相种类多,嵌布粒度细、品味低等特点,导致铌与稀土选冶难度极大,大部分铌和稀土资源仍停留在尾矿中。CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5渣系是目前有关铌和稀土资源综合利用等相关工艺中涉及的基础渣系。但相关渣系的相平衡关系等热力学数据十分匮乏,导致相关冶炼和熔分工艺的研究没有热力学数据可以参考,这严重阻碍了铌与稀土资源利用工作的开展。本文以CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5渣系为研究对象,参考粗铌精矿与富铌渣的成分,确定实验渣的成分范围。根据冶金物理化学知识,通过高温平衡实验研究了CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5渣系在1200℃时,空气气氛和还原性气氛条件下的相平衡关系,并绘制出本实验渣系范围内不同气氛条件下CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5渣系的伪四元相图。在本实验条件下得到结论如下:（1）在本实验渣系范围内,渣样高温平衡相的种类为液相,CaO·Nb2O5、CaO.SiO2、La2O3·Nb2O5、SiO2、2CaO-Nb2O5。（2）在本实验渣系范围内,空气和还原性气氛条件下随着铌含量的增加均会促进渣中CaO·Nb2O5和La2O3·Nb2O5平衡相的析出,抑制CaO·SiO2、SiO2平衡共存。（3）在本实验渣系范围内,碱度0.98～1.17区间,铌含量的增加不会引起析出相的改变,渣中的主要析出相为CaO·Nb2O5、CaO·SiO2和La2O3·Nb2O5。镧含量下降到6.57%后,La2O3 ·Nb2O5相的消失。（4）根据本实验渣系范围内高温平衡物相组成,绘制出CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5渣系的相平衡共存关系。（5）确定了CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5相图中本实验渣系范围内的CN-S,CN-LN,CN-CS和CS-S初晶区交线及相应的单变量点,并对相应的初晶区进行划分。（6）绘制出不同气氛条件下CaO-SiO2-La2O3-Nb2O5渣系的伪四元相图。还原性气氛相对于空气气氛条件下,CN-LN和CN-S初晶区交线分别向LN和CN方向移动。
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