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将稀土氯化物溶液进行草酸沉淀或碳酸氢氨沉淀,然后焙烧制备稀土氧化物传统工艺存在氨氮废水和草酸废水、焙烧尾气排放量大,以及能耗高、污染严重等缺陷。课题组提出了稀土氯化物溶液射流热解直接制备稀土氧化物粉体新思路,即以高温燃气将稀土氯化物溶液携带到射流反应器中,进行高温热解反应得到稀土氧化物,并回收盐酸尾气。本论文系统研究了稀土氯化物溶液热解过程的热力学规律,热解工艺条件优化,并对稀土氯化物溶液射流脱水干燥制备无水稀土氯化物的可行性进行了探索研究。取得了如下创新性结论:(1)对除钷外的16种氯化稀土溶液热解过程的热力学规律进行了研究,并作出了相应的优势区图。结果表明:CeCl3、PrCl3、TbCl3等变价稀土氯化物溶液热解时,CeCl3、PrCl3溶液热解产物稳定相为CeO2、PrO2,TbCl3溶液热解产物稳定相为Tb7O12,热解过程中氧存在有利于反应的发生;镧、钕、钆稀土氯化物溶液热解过程会在低温下生成REOCl副产物,抑制REOCl的生成是热解制备RE203的关键;钐、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇等元素的稀土氯化物溶液热解产物稳定相为RE2O3。(2)热解试验结果表明:900℃时LaCl3溶液射流热解可以得到La2O3相,但会生成少量LaOCl副产物相;800℃时NdCl3溶液射流热解可以得到Nd2O3相,但会生成少量NdOCl副产物相;500℃时DyCl3溶液射流热解可以得到Dy2O3相,但会生成少量DyOCl副产物相;与马弗炉静态焙烧热解相比,射流热解可实现低温热解,并有效抑制REOCl副产物相生成。500℃时CeCl3溶液射流热解可以得到纯净的CeO2相,与马弗炉静态焙烧热解相比,射流热解可实现CeCl3的低温快速热解,所制备的CeO2产物中氯含量可由静态焙烧热解的3.24%降低到0.2%。(3)对LaCl3溶液脱水干燥过程进行了物料衡算和能量衡算,确定了射流干燥的相关操作工艺参数。射流脱水干燥试验结果表明:将LaCl3溶液射流脱水干燥制备无水LaCl3是可行的。