铝在N,N-二甲基丁胺-氯化铝熔盐中的低温电沉积

开发新型的电解质以及低温电解铝技术是促进铝工业改革创新的重要途径之一。采用N,N-二甲基丁胺、无水氯化铝为原料,混合制备得到了新型低温熔盐。结果证明,该熔盐为氯铝酸型离子液体,可以在其中实现铝的低温电沉积。在此基础上,系统考察了试验温度、电解电位、反应时间对铝的电沉积、表面形貌和化学组成的影响规律,获得了纯度较高的金属铝。有关研究为低温电解铝技术的发展及其在铝精炼和电镀铝中的应用提供了一定的科学依据。

铝电解惰性阳极在熔融电解质中腐蚀过程的研究进展

惰性阳极是原铝生产保持低碳化的重要研究方向,近些年,惰性阳极材料的研究取得长足进展。通过对惰性阳极材料进行分类,综述了不同种类(合金阳极、氧化物陶瓷阳极和金属陶瓷阳极)的惰性阳极在熔盐电解质中可能发生的腐蚀反应,主要探究发生的化学腐蚀和电化学腐蚀,以及腐蚀后可能对阳极的影响。明晰增加阳极耐腐蚀性的方法,或者通过抑制腐蚀反应的进行,来降低惰性阳极在冰晶石熔盐中的腐蚀速率,从而促进惰性阳极在铝电解行业中的可行性发展。

氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中银的电沉积

低共熔溶剂(DES)是一种新型绿色溶剂,具有制备简单、电化学窗口宽和导电性好等优点.本文中对氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔溶剂中Ag的电沉积行为进行研究,利用拉曼光谱和FTIR红外光谱表征了ChCl-EG低共熔溶剂的结构,采用循环伏安法和计时电流法研究了ChCl-EG低共熔溶剂中电沉积Ag的电化学行为及成核机理,利用XRD和SEM等检测手段分析了沉积产物的物相组成和微观形貌.结果表明:ChCl-EG低共熔溶剂加入AgNO_(3)后,Ag是以[AgCl_(2)]-形式存在的;Ag^(+)在ChCl-EG体系中的还原属于一步沉积,是受扩散控制的准可逆过程;根据Scharifker-Hills模型分析,Ag在ChCl-EG中的沉积符合三维瞬时形核;沉积产物表面光滑,并且呈不规则的短棒状结构.

电脱氧法由Nb_2O_5直接制备金属铌

采用熔盐电脱氧法,在800℃混合熔盐CaCl22NaCl中以烧结的Nb2O5为阴极,石墨坩锅为阳极制备了金属铌。研究了不同温度下烧结阴极形貌及其对电脱氧反应的影响,并考查了电解时间对阴极产物中氧含量的影响。结果表明:1200℃下烧结12h的阴极片具有良好的电化学反应性能;电脱氧过程中阴极片的脱氧速度不均匀;Nb2O5电极的还原由外向内,由高价向低价分步进行;阴极的孔隙大小和颗粒尺寸会影响电极反应的速度。

分银工序影响分精银矿银含量的因素分析

针对某厂外销的分银精矿银含量超标的问题,通过模拟分银工序的实际工况,选择不同的氨水配制方案,对分金渣与超标的分银精矿进行分银试验,验证了分银精矿银含量超标的原因不是回用氨水质量与分银精矿洗涤效果,而是分银过程中大量氨气的散排。

海绵钛生产工艺研究进展

金属钛有着比强度大、耐腐蚀等其他金属无法比拟的特性。钠还原法 (Hunter法 )已于 1993年被彻底淘汰。国际上比较成熟而且工业化的工艺是Kroll法 ,即镁还原法 ,该工艺复杂、成本高而且对环境的影响大。目前国际最前沿的是“FFC剑桥工艺” ,该工艺采用直接电化学还原 ,在氯化钙融盐中电解二氧化钛得到海绵钛。该工艺已在实验室取得成功 ,有着成本低、产品质量高、周期短、应用范围广等特点 ,是一种清洁的生产工艺。将海绵钛制取的其它工艺与“FFC剑桥工艺”对比的结果是“FFC剑桥工艺”是今后金属钛制取工艺的发展趋势。

分银除杂工艺改进的可行性分析

针对某冶炼厂湿法氨浸分银—水合肼沉银—银转炉吹炼除杂工艺存在的严重环境污染问题,试验采用亚钠分银—甲醛还原工艺从分金渣中回收银,对比分析了甲醛直接还原和甲醛间接还原两种工艺的优缺点,认为采用亚硫酸钠分银—分银液破络合—氯化银氧化酸浸除杂—甲醛还原氯化银工艺代替原生产工艺,可提高系统稳定性和粗银粉的质量,每年可为企业增加效益至少138.69万元。

回收沉金后液中有价金属的工艺优化探讨

通过分析回收沉金后液中有价金属生产中存在的问题,提出对沉铂钯工序中的锌粉置换与水解碲两个过程进行优化。试验研究了沉铂钯工序的最佳工艺条件,并选择液碱代替片碱,优化了铜阳极泥处理工艺路线,将其应用到实际生产中,一年可以减少22.91 t碲的系统占用,为企业直接变现至少1145.3万元。

电脱氧法制铌用Nb_2O_5阴极活性的改进

在用于熔盐电脱氧制备金属铌的Nb2O5固体阴极中添加石墨粉和CaCO3粉,研究了经烧结后阴极的成分及形貌, 考查了添加剂对电脱氧反应的影响.研究结果表明:在Nb2O5固体阴极中添加适量的石墨粉或CaCO3粉可以增加烧结后阴极片的氧空位、影响Nb2O5颗粒尺寸的大小,从而提高阴极的电化学反应活性,加快电解反应的进行.

熔盐电解法制备Al-Sc应用合金的工艺研究

研究了熔盐电解法生产Al-Sc合金的工艺参数对合金中Sc含量的影响。结果表明,合金中Sc的含量随电解温度的升高呈先升后降的趋势,最佳电解温度为960℃;随冰晶石分子比的增大,Sc含量逐渐下降;采用工业电流密度(J=1A·cm-2)电解90min,合金中的Sc含量高达0.8%左右;为保证电解过程稳定并降低能耗,电流强度应为2～4A,极距应为3cm。

固体透氧膜法制备金属铌

采用固体透氧膜(SOM)法直接电解还原Nb2O5制备金属Nb。在CaCl2熔盐体系中,电解电压控制为3.2 V,以经过1 200℃预烧4 h成型的Nb2O5为阴极,氧化锆管内碳饱和的液态铜合金为阳极。研究电解时间分别为0.5、1、2和4 h以及不同温度下电解的特征规律和不同电解温度对阴极产物微结构的影响。结果表明:随着电解的进行,Nb2O5首先转变为Nb的一系列低价氧化物,进而才被还原成金属Nb;且随着实验温度的升高,电解速度相应加快,金属铌颗粒尺寸增大。与FFC法相比,SOM法具有更高的电解效率,1 150℃下的电解效率可达81.7%。

CaWO_4-NaCl-CaCl_2体系熔盐电解制备钨粉的表征与电化学分析

通过熔盐电解法从CaWO4-NaCl-CaCl2体系制备出金属钨粉,采用X射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对钨粉的形貌和相组成进行表征。在试验数据的基础上计算电流效率,通过分析电解过程中形成的中间产物,讨论电解过程中的电极反应,采用循环伏安法和方波伏安法分析体系的基本热力学性质。结果表明:在750℃、槽电压2.5 V下经5 h以上电解可制备出纯度达到99%、平均粒度低于2μm的金属钨粉,实验中的电流效率可达到80%;电解过程的电极反应不可逆,浓差极化是体系电解速率的主要阻力。

熔盐电解直接制备钛镍合金的研究

研究了利用熔盐电解法从金属氧化物中直接电解制备钛镍合金的可行性。在熔融CaCl2体系中,以二氧化钛和氧化镍的混合物为阴极,石墨为阳极,在电解温度900～1000℃,槽电压2.6～3.1V条件下进行电解,采用SEM,EDS,XRD等方法对电解还原产物进行了分析,结果表明二氧化钛和氧化镍被电解还原为钛镍合金,组成符合设计配比,并且沿直径方向合金成分均匀。

熔盐电脱氧法制备CoSn合金

在850℃的CaCl2熔盐中,以烧结后的Co3O4-SnO2片体为阴极,高纯石墨棒为阳极,采用恒电压电解,制备CoSn合金,研究烧结温度、电解时间对电解过程的影响。采用电子扫描显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析样品的微观形貌和电解产物的相组成,并采用循环伏安法研究其反应机理。结果表明:经850℃烧结的混合氧化物试样,在2.1V工作电压下电解12h,可制备出海绵状纯相的CoSn合金。在电脱氧过程中,单质Co首先分步还原,锡的氧化物与熔盐反应后在单质Co表面还原,形成CoSn合金。

NdF_3-LiF-Nd_2O_3熔盐体系中下阴极电解金属钕研究

设计了下阴极结构的稀土金属电解槽,该电解槽底部以钨材料为容器兼阴极,上部悬挂多块石墨作阳极,在NdF3-LiF-Nd2O3体系中,探索研究了液态下阴极电解制备金属钕的工艺技术条件。研究表明,在槽温990～1020℃,阴极电流密度1～3 A.cm-2,槽电压5.6 V条件下,电解可平稳进行,电流效率达65.64%,稀土回收率达88%～92%;该工艺与目前主流上插阴极电解工艺相比,其电解温度和槽电压明显降低,降低了电耗。

复杂铝电解质物相的组成

利用X射线衍射分析法研究了复杂铝电解质的物相组成 ,同时研究了冷却条件对电解质物相的影响·结果表明氟化钙、氟化锂、氟化镁等添加剂在酸性电解质中的物相要比在碱性电解质中的复杂 ;氧化铝的存在形式与氧化铝的浓度有关 ;

LiF-[CaF_(2)/YbF_(3)]-Yb_(2)O_(3)熔盐及Yb-Ni合金密度特性研究

LiF-[CaF_(2)/YbF_(3)]-Yb_(2)O_(3)熔盐体系的密度是电解法制备稀土Yb合金的重要参数。本文采用阿基米德法测量和分析在1173~1573 K温度范围内LiF-[CaF_(2)/YbF_(3)]-Yb_(2)O_(3)体系的密度及其变化规律,同时,利用数学模型估测Yb-Ni合金密度,分析电解过程中熔盐与合金的分离性,结果表明:在1173~1573 K温度范围内,(LiF-CaF_(2))eut(eut为熔盐体系共晶点)体系与(LiF-YbF_(3))eut体系密度均随温度升高而线性降低,同时,摩尔体积均随温度线性递增;(LiF-YbF_(3))eut体系过剩体积随温度线性递减;在1173~1573 K温度区间和Yb_(2)O_(3)质量分数在0~4%范围内,当Yb_(2)O_(3)含量一定时,(LiF-CaF_(2))eut-Yb_(2)O_(3)和(LiF-YbF_(3))eut-Yb_(2)O_(3)熔盐体系的密度均随温度升高而线性降低,当温度一定时,(LiF-CaF_(2))eut-Yb_(2)O_(3)体系在0≤x(Yb_(2)O_(3))≤2.5%范围内呈线性递增,而((LiF-YbF_(3))eut-Yb_(2)O_(3)体系在0≤x(Yb_(2)O_(3))≤3.5%范围内呈线性递增;Yb-Ni合金的密度要高于LiF-[CaF_(2)/YbF_(3)]-Yb_(2)O_(3)熔盐体系的密度,在电解过程中易于分离。

电解制备纯铁及其RRR_H法研究

以工业废铁屑为原料制备高纯度电解铁 ,纯度可达 99.98%以上 .应用剩余电阻率比(RRRH)法 ,在外加垂直磁场 80 0 0e下分别测定该电解铁在 4 .2K和 2 98K时的电阻率 ,并得出样品对应的剩余电阻率比 (RRRH) .研究表明 :电解铁纯度越高 ,其RRRH 越大 .通过SEM断面形貌观察 。

CaCl_2-NaCl熔盐电脱氧法制备金属Ta

在800℃的CaCl2-NaCl混合熔盐体系内,以烧结后的Ta2O5片体做阴极、高密度石墨碳棒做阳极,在工作电压为3．1 V的条件下进行电解脱氧反应．研究了1000℃烧结4 h前、后Ta2O5片体的孔隙率和微观形貌,以及阴极片结构对电解还原反应过程的影响;利用XRD分析了电解产物的相组成,采用称重法测量了电解产物的氧含量．结果表明,采用熔盐电脱氧法可以制备出金属Ta,其阴极片的大孔隙率有利于电解脱氧反应的进行;扩散过程是影响熔盐电脱氧反应速度的重要环节．

直接熔盐电化学还原固态Tb4O7-Fe2O3制备Tb2Fe17

在CaCl_2熔盐中直接电化学还原固态Tb_4O_7与Fe_2O_3(Tb:Fe=2:17)的混合粉末,一步制得了金属间化合物Tb_2Fe_(17).结合混合氧化物烧结片在850℃的CaCl_2熔盐中3.1V电解不同时间段产物的成分分析探讨了还原机理,Fe_2O_3优先还原成金属Fe,随后Tb_4O_7粉末在Fe上还原逐渐生成Tb_2Fe_(17).采用不锈钢筛网电极循环伏安法证明了Tb_4O_7在Fe上的欠电位还原.