经过多年的科研和生产实践证明，碱度、渣剂比、温度和搅拌强度对稀土合金的品位和产量有决定性的影响。碱度、渣剂比、温度和搅拌强度通常被称为稀土合金熔炼过程的四要素。(1)配料的碱度:白云鄂博矿的稀土矿物氟碳铈矿和独居石在制富稀土渣时转化为菱镁矿和铈矿。只有当硅酸钙在高温(1240 ~ 1300℃)下与石灰形成时，稀土氧化物才能以铈矿[式(1)]的形式游离出来，并被硅或硅酸钙还原。所以石灰是促进稀土矿物分解的关键。加入还原剂硅铁后，铈矿被还原成稀土硅化物，石灰与反应产物二氧化硅结合生成硅酸二钙、硅酸三钙等。，降低二氧化硅的活性，促进稀土的还原。但过高的碱度稀释了渣中的稀土浓度，同时使渣发粘，影响反应物的扩散，不利于还原反应。上海冶金研究院在其他条件相同的情况下，用不同的配料进行实验，结果表明，每种炉渣都有一个最佳的配料碱度(图1)。只有选择合适的配料碱度，才能获得最高的稀土收率。
3 CaO·ce2o 3·2cio 2+CaO = = = = ce2o 3+2(2CaO·SiO 2)(1)
图1成分碱度对合金等级的影响(2)渣渣比高炉中使用的富稀土渣与硅铁的比例称为渣渣比。渣比是配料计算中的一个重要数据。上海冶金研究院实验表明，在所选配料碱度为4.0，温度为1200 ~ 1300℃，其它操作条件相同的情况下，渣剂比与稀土品位和稀土收率的关系如图2所示。从图2可以看出，冶炼低品位合金时稀土收得率高，冶炼高品位合金时稀土收得率低。
图2渣剂比对合金品位和稀土收率的影响(3)还原温度还原温度对稀土的还原速率影响很大。当配料碱度为4，温度为1400℃、1325℃和1250℃时，稀土分配比分别为0.06、0.04和0.21，稀土回收率分别为67.7%、75.8%和85。稀土硅铁合金是通过硅还原制备的。还原温度高时，炉渣粘度低，有利于反应离子的扩散，所以合金中稀土含量很快达到峰值。但当温度过高时，合金氧化速度加快，冶炼过程中合金成分难以控制，合金中被氧化的稀土返渣，导致合金牌号降低。一般来说，最适宜的还原温度为1300 ~ 1350℃。如果还原温度提高到1400 ~ 1450℃，二次渣中稀土含量增加，稀土回收率降低。(4)搅拌的稀土渣与液态硅铁的反应属于液-液反应，反应物的扩散是反应速度的限制环节。例如，含4.85% PEO、222.67%一氧化硅和48.93%氧化钙的稀土渣被用来与硅铁一起还原。在相同的其它工艺条件下，第一种试验合金中的稀土品位为20.3%REO，而未经搅拌的第二种试验合金中的稀土品位分别为10.9%和3.0%。这个测试结果充分说明了搅拌的重要性。液相反应只能在界面上进行，搅拌可以使还原剂硅铁与被还原的稀土渣充分接触，扩大接触表面，增加反应物质碰撞和产物离开的机会，强化反应，减少冶炼时间。在生产实践中，可以根据炉温灵活控制搅拌强度。炉温低时，搅拌要更强；炉温高时，搅拌减弱。过度搅拌增加了合金暴露于空气体的机会，但氧化了硅、稀土等元素，导致稀土回收率降低。如果碱度不够高，合金中的稀土会减少得更快。因此，要掌握合适的搅拌时间和次数。
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