NdF3-LiF-Nd2O3熔盐中金属钕溶解度的测定研究

摘要

电解氟盐-氧化物熔盐体系是获得高纯钕的重要生产方法,金属钕在熔盐体系中的溶解以及与之相关的电子导电和溶解的钕随后氧化反应都会降低电解生产时的电流效率,因此对于钕在该体系熔盐中溶解度的研究具有重要的意义.本文通过质量法测定了金属钕在不同温度,不同组成的NdFa-LiF-Nd2O3熔盐中的溶解度,并讨论了各因素对钕溶解度的影响.研究发现,在钕溶解的初始阶段,熔盐中钕的溶解量随溶解时间的增加而急剧增加,而当溶解时间到达一小时后,钕的溶解量增加呈现缓和,认为此时钕在熔盐中的溶解已经于接近饱和状态;钕在熔盐中的溶解度随温度和LiF浓度的增加而较大幅度增加,随着温度的升高,钕的溶解增幅越来越大,LiF浓度对于钕溶解度的增加作用较之温度的影响更为明显;钕的溶解度随Nd2O3浓度的增加体现出少量的下降趋势.研究了钕在该体系熔盐中的溶解机理,认为除了钕与自身氟化物发生化学反应外,金属钕还会与熔盐中的Li+发生置换反应,而且这种置换反应对于钕在该体系熔盐中的溶解的贡献更大。