响应曲面法优化MgO沉淀离子型稀土矿浸出液工艺

发布时间：2021-10-15 22:02

　　为了对离子型稀土矿的浸出液进行探究,使用MgO作为稀土沉淀剂,在单因素试验的基础上采用响应曲面分析法及Box-Behnken的设计原理,在三因素三水平上建立了MgO沉淀离子型稀土矿浸出液的二次多项数学模型,并以反应生成的沉淀物中RE（OH）₃含量和RE沉淀率作响应值,探究了镁与稀土的摩尔比、 MgO料浆加料速度和其中的MgO的质量占比对MgO沉淀离子型稀土矿浸出液的影响。结果表明, MgO沉淀离子型稀土矿浸出液的优化反应条件为:镁与稀土的摩尔比为3,加料速度为2 r·min^-1, MgO质量占比为0.5%。该条件下,模型预测的沉淀物中RE（OH）₃含量为86.84%, RE沉淀率为97.43%,实验实际值为沉淀物中RE（OH）₃含量为85.9%, RE沉淀率为97.51%,两者误差较小,方案可信。 

【文章来源】：中国稀土学报. 2020,38(05)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

Y1实验预测值与实测值分析图

模型的决定系数R2=0.9234, 调整决定系数R adj 2 =0.8250, 说明模型可以准确可靠地表达Y2(RE沉淀率)的变化关系。 如图3所示, 通过软件Design-Expert对表4中Y2试验真实值与模型预测值进行拟合, 因此可得出Y2实验的预测值与试验真实值拟合程度较高, 准确性较强。图3 Y2实验预测值与实测值分析图

由图5(a)和(d)表示的A(镁与稀土的摩尔比)B(加料速度)交互作用对Y1(沉淀物中RE(OH)3含量)的影响的结果图表明, A和B交互作用对Y1的影响形成的曲面曲率相对较大, 表明有明显的交互作用。 结果图中也表现出, 在A的持续增加情况下Y1先是增加, 然后呈现下降趋势; 同样Y1随B的增加而呈现下降趋势。 观察响应曲面在不同方向的倾斜程度, 可以看出响应曲面在B方向上较陡峭, 进而说明B对Y1的影响程度大于A。而图5(b), (e)表示的A(镁与稀土的摩尔比)与C(MgO质量占比)交互作用对Y1(沉淀物中RE(OH)3含量)影响的结果图显示, A和C交互作用对Y1的影响形成的曲面曲率相对较小, 表明无明显的交互作用。 在图中, 随着A的增加, Y1也逐步增加再逐步下降; 同时Y1也随C的逐步增加也呈现下降的趋势, 但后期增长幅度减缓。 观察响应曲面在不同方向的倾斜程度, 可以看出响应曲面在C方向上较陡峭, 进而说明C对Y1的影响程度大于A。

【参考文献】：
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本文编号：3438696