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我国氟碳铈矿焙烧分解过程与机理研究进展

随着国家对氟碳铈矿资源和环境保护的重视,建立清洁的氟碳铈矿分解工艺、研究氟在氟碳铈矿分解过程中的存在状态与走向势在必行.着重介绍和综述了我国氟碳铈矿分解过程与机理的研究概况以及研究过程中所使用的测试手段.指出了我国氟碳铈矿焙烧分解过程以及机理研究方面存在的问题,并展望了其发展趋势.

关键词: 氟碳铈矿 , 分解 , 脱氟 , 稀土

氧化钙对混合稀土精矿分解气相中氟的影响

孙树臣 , 高波 , 吴志颖 , 边雪 , 吴文远 , 涂赣峰

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.03.024

研究了氧化钙对混合稀土精矿焙烧分解过程气相中氟含量的影响,采用气相色谱分析方法对焙烧过程气相中的氟进行测定,结果表明氧化钙在混合稀土精矿的分解过程中起到了固氟的作用,使焙烧过程气相中的氟含量降低60%以上.从加入氧化钙后的混合稀土精矿的焙烧产物XRD实验结果看,焙烧产物中有大量的CaF2和Ca5F(PO4)3生成,说明氧化钙对混合稀土精矿分解过程的固氟机制是CaO与其中的氟碳铈矿的分解产物REOF反应生成了CaF2,同时形成的氟化钙和氧化钙一起在800 ℃时能够与精矿中的独居石反应,生成Ca5F(PO4)3.

关键词: 氧化钙 , 混合稀土精矿 , 分解 , 氟

抑制混合型稀土精矿焙烧过程中氟逸出的研究

吴志颖 , 吴文远 , 孙树臣 , 边雪 , 涂赣峰

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.02.020

利用气相色谱技术研究含混合稀土精矿焙烧过程中氟逸出的问题,分别对混合稀土精矿和加入一定量CaO-NaCl-CaCl_2助剂的混合稀土精矿在400-750℃下焙烧30～120 min的各个条件进行实验,测出不同条件下焙烧气体中的氟总量、逸出率、分解率以及焙烧产物的物相组成.结果表明:70%的环境湿度下,焙烧混合稀土精矿过程中氟的逸出率随焙烧温度和时间的增加而增大,其中焙烧温度的影响较大,750℃下焙烧2 h时可达29.952%;添加CaO-NaCl-CaCl_2助剂不仅降低了混合稀土精矿的分解温度,使混合稀土精矿在700℃下焙烧2 h的分解率在90%以上,更重要的是抑制了焙烧过程中氟的逸出,使氟的逸出率由19.296%下降为0.315%,相对抑制作用为98.37%.

关键词: 混合稀土精矿 , 助剂 , 焙烧 , 固氟 , 气相色谱

NaCl-CaCl2对氧化钙分解独居石的影响

孙树臣 , 吴志颖 , 边雪 , 高波 , 吴文远 , 涂赣峰

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2007.05.002

研究了NaCl-CaCl2对氧化钙分解独居石的热分解过程的影响,表明,NaCl-CaCl2的加入,使氧化钙分解独居石的分解温度降低.在此基础上研究了NaCl-CaCl2的加入量、焙烧温度和焙烧时间对氧化钙分解独居石分解率的影响,结果表明,NaCl-CaCl2的加入量为10%、焙烧温度750℃、焙烧时间1h的条件下,氧化钙分解独居石的分解率可达到79%.

关键词: NaCl-CaCl2 , 氧化钙 , 独居石 , 分解率

混合稀土精矿氧化焙烧过程中氟的逸出规律研究

吴志颖 , 吴文远 , 孙树臣 , 边雪 , 涂赣峰

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2009.06.004

利用气相色谱技术研究混合稀土精矿焙烧过程中氟的逸出规律,分别对混合稀土精矿在400℃～750℃下焙烧30min～120min的各个条件进行实验,测出不同条件下焙烧气体中的氟总量、逸出率、混合稀土精矿的分解率以及焙烧产物的物相组成,分析了氟的逸出率与焙烧温度、焙烧时间和环境湿度等因素间的关系,揭示了氟逸出的化学反应机制,为控制环境污染、优化处理工艺提供依据.

关键词: 混合稀土精矿 , 焙烧 , 氟 , 逸出规律 , 气相色谱

含氟稀土精矿焙烧逸出气体中氟化物的测定

吴志颖 , 吴文远 , 孙树臣 , 边雪 , 涂赣峰

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2008.01.002

应用衍生气相色谱法测定含氟稀土精矿焙烧逸出气体中的氟化物.焙烧逸出气体经过NaOH溶液吸收,三甲基氯硅烷衍生气化,生成气态氟硅烷(TMFS),在气相色谱仪中利用氢火焰离子化检测器(FID)检测,以峰高外标法测定其氟含量.实验表明,在500μg/mL范围内,FID检测器的响应值与TMFS的浓度成正比,其相关系数r=0.99941;且在合理选择吸收气体流量的前提下,测量的相对标准偏差(RSD)为1.43%,加标回收率在96.9%～103.3%之间,其RSD为2.75%,具有较高的精密度和准确度.此法也可用于稀土矿物中含氟率的测定.

关键词: 含氟稀土精矿 , 焙烧 , 衍生气化 , 气相色谱 , 氟含量

氟碳铈矿焙烧过程中空气湿度对氟逸出的影响

吴志颖 , 孙树臣 , 吴文远 , 边雪 , 涂赣峰

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2008.05.001

研究了氟碳铈矿在焙烧过程中空气湿度对氟逸出的影响,采用气相色谱法对不同条件下焙烧过程中气相中的氟含量进行了测定.结果表明,随着空气湿度的增加和焙烧温度的提高,气相中的氟含量大幅度提高,并证明了氟碳铈矿在焙烧过程中氟逸出的基本条件是水蒸气的存在,其脱氟机理是水蒸气与氟碳铈矿中的氟反应生成HF逸出.通过控制一定的条件,可以将氟碳铈矿中的氟完全脱出,并可以采用NaOH完全吸收利用.氟碳铈矿在焙烧过程中主要发生氟碳铈矿的分解反应、水蒸气与氟的反应和铈的氧化反应.

关键词: 氟碳铈矿 , 焙烧 , 空气湿度 , 氟的逸出率

光照区域结构参数对硅光电晶体管性能的影响

周涛 , 吴志颖 , 吴元庆 , 路春希

硅酸盐通报

利用Silvaco-TCAD半导体器件仿真软件,全面系统地分析了光照区域结构参数对硅NPN型红外光电晶体管光电转换特性的影响.仿真结果表明:厚度为240 nm/130 nm的SiO2/Si3 N4双层减反射膜在特征波长(λ =0.88μm)处具有最优的光吸收效果和峰值光响应度(RM);为满足器件对红外波段的有效吸收和响应,外延层厚度应选择为55 ～ 60 μm;提高外延层电阻率虽可增大集-射击穿电压(BVCEO),但较高的外延层电阻率同时会降低红外波段光谱响应度;为了获得较高的红外光谱响应度,同时抑制可见光波段的响应,光照区域基区表面浓度应选择为5×1019 cm-3,结深应选择为2.5μm.

关键词: 光电晶体管 , 减反射膜 , 电阻率 , 少子寿命 , 掺杂浓度 , 光谱响应度