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白云鄂博矿是举世闻名的富含稀土资源的铁-稀土-铌共生矿床，但目前稀土综合利用率很低，大量富含稀土的高炉渣被搁置在尾矿坝，不仅浪费资源，而且污染环境。因此，从白云鄂博矿的高炉渣中分离出稀土意义重大。采用火法分离方法对高炉渣的结晶行为进行研究，为确定处理高炉渣的温度制度提供了理论基础。 本论文在调研了大量相关文献后，确定了富稀土高炉渣的主要成分。使用分析纯化学试剂模拟富稀土高炉渣，并以此为原料，采用激光共聚焦扫描显微镜进行高温原位观察。实验主要研究了两种稀土氧化物含量不同渣系的动态结晶行为，并结合SEM-EDS分析两种渣系中结晶形貌与组成，之后使用高温管式炉采用同种加热制度制取同种结晶，利用 XRD分析仪确定晶体结构，最后使用 JMA等温结晶模型对于结晶形核长大过程进行了模拟。 通过激光共聚焦扫描显微镜观察实验现象，得到了含稀土晶相的初始结晶时间和温度，并以此绘制出连续冷却曲线(CCT)以及等温转变曲线(TTT)，为从矿渣中选择分离含稀土结晶相提供理论依据。由实验可知，在冷却速度相同的条件下，渣系中 CeO2含量影响含稀土相结晶形态与数量。CeO2含量为16%的实验渣系结晶相为粗大的六棱柱，并且晶体数量较少，结晶方向随机；CeO2含量为12%的实验渣系结晶为细小的“H”型六棱柱，同时晶体数量较多，结晶方向一致。并且在 CeO2含量相同条件下，冷却速度影响含稀土相的结晶和长大。冷却速度小，结晶相长大充分，结晶较为粗大；冷却速度大，结晶相长大受阻，结晶较为细小。对两种渣样抛光后使用扫描电子显微镜观察剖面形貌发现：结晶形状为空心六棱柱，在棱柱上Ce元素明显富集且无 F元素存在。采用相同加热制度制得的结晶经 XRD分析确定为Ca2Ce8O2(SiO4)6。 论文还使用 JMA等温结晶模型模拟了在1573K下恒温过程中晶体形核长大现象，发现JMA等温结晶模型模拟的结果与实验观察结果相符。