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作者：姜银举;范柏杰;郭海涛;吴文胜;邓永春;辛文彬;唐家悦;樊文军;
单位：内蒙古科技大学稀土产业学院(稀土工程技术学院);轻稀土资源全周期绿色高效开发利用教育部重点实验室(内蒙古科技大学)稀土产业学院;包头瑞鑫稀土材料有限公司;包头市吉乾稀土新材料有限公司;
摘要：对于稀土熔盐电解过程，提出阳极气体与金属的反应是金属中杂质碳形成的主要途径，为确定杂质碳的形成机制，进行了高温直接反应和间接反应实验，直接反应为CO气体—金属镨钕体系，间接反应模拟了熔盐电解时阳极气体与稀土金属的反应，为CO气体—电解质(NdF_3-LiF)—金属钕体系。直接反应实验结果表明，1050℃温度下CO气体与液态稀土金属发生了剧烈反应，生成稀土氧化物、碳化物和单质碳。间接反应考察了电解质中CO气体吹入位置、反应温度等因素对金属钕中碳含量的影响规律，随着吹入CO气体距液态金属表面距离的增大，金属碳含量明显增加;随着反应温度(1050℃～1100℃)的升高，金属碳含量显著增加。分析了金属铈、金属镨钕电解生产中金属及其对应的电解质的碳含量，分析了阳极气体与金属反应产物在电解质中的行为，进一步阐明了本论文金属中杂质碳的形成机制。研究结果表明，稀土熔盐电解过程中碳的形成机制抑制阳极气体与金属的反应，籍此可以降低稀土金属中碳含量，同时也可以提高电流效率。
关键词：稀土金属;;熔盐电解;;阳极气体;;碳含量;;反应机制
基金资助：国家重点研发计划项目(2022YFC2905800);; 一流学科科研专项项目(YLXKZX-NKD-002;YLXKZX-NKD-008);; 2023内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目(2023CXPT001);; 内蒙古自治区自然科学基金项目(2024MS05004;2022QN05017)
