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學會常務理事單位—北科大郭占成教授團隊稀土渣高溫相平衡研究成果獲國際學術獎

發布時間:2020-04-14收藏本文關閉本文

近日,美國陶瓷協會擬授予Thermodynamics and crystallization kinetics of REEs in CaOSiO2Ce2O3 system Spriggs相平衡獎(ACerS Spriggs Phase Equilibria Award). 該研究成果由北京科技大學鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室2016級本科直博研究生蘭茜、青年教師高金濤、指導教師郭占成等合作完成。Spriggs Phase Equilibria Award是美國陶瓷協會設立的學術獎,授予對陶瓷領域相平衡做出突出學術貢獻的研究成果。

稀土金屬及化合物是高性能材料的重要原料,自然界通常與鐵礦共生,分離提取難度大。傳統上采用酸堿濕法分離萃取,流程長、收率低、污染重。為此,郭占成教授團隊以白云鄂博稀土共生鐵礦資源為研究藍本,著力開發了高溫還原煉鐵-稀土渣熔析結晶-超重力分離富集的短流程資源高效利用清潔工藝技術。

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/TCECRSibInGGcU9yeYWmCn3ZnroIt0yvrv82j8QVWMIdb2RLdoHP1RfegQaIlPUiaCKH6WZ1kGfpQmlagHKO8lhg/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1

實現稀土渣中稀土組元的超重力分離富集, 必須明確高溫稀土渣熔析結晶的礦相重構過程,而目前文獻既沒有稀土渣的高溫相圖,也鮮有稀土渣的礦相結構及其形成的熱力學數據報道。為此,研究團隊系統地研究了CaO-SiO2-Ce2O3三元基礎渣熔析結晶過程,明確了稀土結晶體的礦相結構,建立了稀土渣高溫相平衡圖,填補了該領域熱力學及相態結構的空白,為稀土渣分離提取稀土組元、稀土微晶玻璃制備提供了重要科學基礎。該研究成果20204月發表,當月就被推薦授予年度ACerS Spriggs Phase Equilibria Award Spriggs相平衡獎。

 

在進一步研究了Re2O3-CaO-SiO2-CaF2-P2O5-FexOy稀土渣系熔析結晶礦相重構過程的基礎上,研究團隊以稀土礦為原料,采用超重力梯級分離,實現了實驗室98.38%Ce元素以氟氧稀土相析出分離(1673K),97.70%La元素進入鐵酸稀土相作為第二相析出分離(1473K),以及殘余Ce、LaPr、Nd元素進入鈰磷灰石中析出分離(1173K),成功實現了稀土精礦中不同稀土元素Ce、La、Pr、Nd的梯級分離富集。該項技術的成功研發為多元稀土礦渣體系中稀土資源高效分離提取提出了新的方法。目前,該項研究成果已獲技術發明專利。

 

據悉,郭占成教授研究團隊長期致力于從基礎研究到產業化應用的一貫式高溫冶金新技術研發,曾于2006年獲得IOM3協會Billiton Gold Medal學術獎。

論文鏈接:

https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/jace.16946

 

資料來源:有色技術平臺

(資料來源:)

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