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。

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。

添加剂在电解锰中的应用及展望

电流效率及产品质量是电解锰行业关注的重要指标,其与添加剂密切相关。SeO_(2)因具有抑制析氢反应、抗氧化、促进晶型转变等优点成为电解锰行业普遍使用的添加剂。阐述了添加剂在电解锰过程中对电流效率、晶型结构、沉积形态等的作用及影响机理。针对现阶段电解锰行业中存在的电流效率低、品控难以及主流添加剂SeO_(2)价格昂贵、具有剧毒性等问题,对新型高效低硒甚至无硒添加剂的研究现状及应用进行了分类梳理,探讨并展望了应用于电解锰行业中的添加剂的发展方向。在使用SO_(2)或者SeO_(2)作电解锰添加剂的基础上,论述了电解锰的工艺流程、基本原理、生产技术等,并对添加剂的作用机理进行了系统的探讨,同时对添加剂的影响机制和发展趋势进行了综述,以期为新型添加剂的开发和应用提供借鉴。

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.

基于声学特征分析的镨钕合金无损检测方法研究

当前镨钕等稀土合金铸锭成品的质量检测工序均采用人工钻检法和化学分析法,存在着质检周期长、成本高、严重依赖人工经验等缺陷,本文基于声学特征分析的技术,结合传感器、信号处理、经典工程控制等理论,提出了一种无损的物理检测方法。首先对熔盐电解得到镨钕合金进行成分分析,确定其碳含量指标可作为金属质量的分类特征,并且依靠声学信号能判断金属碳含量;其次采集镨钕合金受到外界脉冲激励时的声学信号,通过分析声学信号的时域波形,建立镨钕合金碳含量与其声学信号特征的内在关联模型;最后正交实验结果表明,声学信号的时域特征能较好区别镨钕合金的高低碳差异。

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。

氰化尾渣矿浆电解过程中黄铁矿的溶出研究

采用矿浆氯化电解技术无害化处理氰化尾渣,重点研究了电解过程中黄铁矿溶出的影响因素及反应机理。研究表明:在矿浆浓度10 g/L,电流密度800 A/m^(2),NaCl用量50 g/L,电解时间2.0 h的条件下,氰化尾渣中Fe平均浸出率达89.05%,平均质量损失率为38.96%。处理后尾渣中金品位由1.19 g/t提高到1.96 g/t,这对氰化尾渣的资源化、减量化及增值化利用具有重要的意义。矿浆电解过程中,黄铁矿在阳极被氧化成Fe^(3+)和SO_(4)^(2-),在阴极被还原成磁黄铁矿;Cl^(-)在阳极被氧化生成Cl_(2),Cl_(2)溶于水生成HClO和ClO^(-),黄铁矿和磁黄铁矿被HClO、ClO^(-)氧化,以Fe^(3+)和HSO_(4)^(2-)的形式进入到溶液中。

可控氧流冶金

总结可控氧流冶金的原理、特点、方法,介绍可控氧流冶金在金属熔体的无污染脱氧以及从溶解于离子熔体中的氧化物提取有价金属方面的研究状况,认为可控氧流冶金有利于创建全新的绿色冶金新技术。

LiF-CaF_(2)-Yb_(2)O_(3)熔盐及Ni-Yb合金表面张力研究

LiF-CaF_(2)-Yb_(2)O_(3)熔盐体系的表面张力是优化电解制备Ni-Yb合金的关键物理化学性质之一。本文采用拉筒法测定在1173~1523 K温度范围内LiF-CaF_(2)-Yb_(2)O_(3)体系的表面张力,并分析其变化规律,估算Ni-Yb合金的表面张力值。结果表明:在1173~1573 K范围内,随着温度的升高,LiF-CaF_(2)体系的表面张力呈线性降低;LiF-CaF_(2)-Yb_(2)O_(3)体系表面张力随着温度的升高而降低;而随着Yb_(2)O_(3)浓度的增加,在1%~4%(质量分数)范围内,LiF-CaF_(2)-Yb_(2)O_(3)体系的表面张力先增大后减小,在Yb_(2)O_(3)约为1%时达到最高值;不同配比的熔融Yb-Ni合金表面张力随温度变化较小;当Yb含量为0~10%(摩尔分数)时,Ni-Yb合金的表面张力值较高,液态Ni-Yb合金易与LiF-YbF3-Yb_(2)O_(3)熔盐分离。

熔渣无污染短路电化学还原分析

在可控氧流冶金理念指导下发展了熔渣无污染短路电化学还原新方法。分析了以氧离子导体作隔离膜时从氧化物熔渣中直接提取金属的电化学还原原理。利用电池等效电路,比较了熔渣在短路、开路条件下电化学还原时氧电流的特点,讨论了熔渣还原时影响氧电流的因素。结果表明:外电路短路、降低电路中总电阻、选用更强的还原剂或采用阴极合金化等措施可以增大氧离子电流,提高熔渣电化学还原速度。实验利用碳饱和铁液作还原剂,组成如下两种电池:石墨棒|[O]Fe+C饱和|ZrO2(MgO)|FeO(slag)|铁棒;石墨棒|[O]Fe+C饱和|ZrO2(MgO)|FeO(slag)+Cu(l)||钼丝,从CaO-SiO2-Al2O3-FeO系熔渣中分别得到了纯铁和无碳铁合金。

熔盐电解法制取Al-Li母合金

以LiCl KCl为电解质 ,铝为阴极 ,在 45 0℃下采用熔盐电解法直接制取铝锂母合金 ,并研究了熔盐电解法生产铝锂合金的工艺条件。结果表明 :随着电流密度、电解时间的适当增加 ,合金中锂的含量逐渐增加 ;但是过大的电流密度和过长的电解时间会导致阴极出现开裂现象 ,使工艺条件不稳定 ,影响产品质量。

铝土矿泥电泳沉降试验研究

通过室内分析试验可知,平果铝矿泥具有含水量大、颗粒细小、比表面积大、pH值呈中性等特点,可以近似的看作一种胶体。通过对矿泥进行电泳沉降试验并与静置沉降进行比较,说明电泳沉降可以用来减少直接排放矿泥的含水量,提高浓度,把矿泥作为矿山采空区的复垦用土。

硫酸锰溶液深度除钼的试验探讨

采用粉体四氧化三锰为吸附剂,对硫酸锰溶液深度除钼工艺进行了研究。考察了硫酸锰溶液的浓度、溶液的初始pH值、吸附剂的加入量、反应时间及温度等因素对四氧化三锰吸附除钼的影响。结果表明,在硫酸锰浓度为70-200g/L、Mo 1 mg/L左右、溶液初始pH值1.2-2.8、除钼反应温度为80℃左右、反应时间30min及四氧化三锰加入量大于1.33g/L的条件下,四氧化三锰的除钼效果最佳,除钼后溶液的残余Mo浓度均低于0.015mg/L,完全达到生产无汞碱性锌锰电池专用电解二氧化锰的要求。

利用电池短路法从金川渣中提取金属

在MgO稳定的氧化锆管内装金属银与金川炼镍弃渣,于1 873 K温度下置于碳饱和铁液中,组成如下原电池:石墨|[O]Fe+C饱和|ZrO2(MgO)|(FeO)(slag)+Ag(l)|Mo.其中碳饱和铁液作阳极,渣中的银液作阴极.将原电池短路,电子通过外电路在两极间传递.通过电化学分析仪测定外电路的短路电流,监测金川渣电化学还原变化.该方法利用还原剂碳非接触式电化学还原金川渣,提取金川渣中的有价金属铁、镍、铜等,获得无碳铁合金,提供了一个从冶金弃渣中回收有价金属的新途径.

矿热炉炉料导电行为的冷态实验研究

采用"电导池"法测量了模拟矿热炉混合炉料的电阻。根据逾渗结构理论,混合炉料的导电行为可近似用σ/σ0=a(Φ0-Φ)b经验式表示。在本实验条件范围内,逾渗临界值φ0(矿石占混合炉料总体积的体积分数)约为0.68-0.70,非导电相(矿石)超过此值,混合炉料不导通。矿石与焦炭的粒径变化引起的置换原理和填充原理是混合炉料的导电行为发生不同变化规律的主要原因。

膜技术处理铜电解液最佳条件试验

通过实验研究了影响离子交换膜电解脱铜效率的各种因素,包括电流密度、极距、阳极室内硫酸起始浓度、电解温度、脱铜程度,确定了离子交换膜电解脱铜的最佳工艺条件为:极距20 mm,阳极室内硫酸浓度10 g/L,电解温度45℃,当铜离子浓度大于5g/L时,采用大电流密度(220 A/m2)电解,当铜离子浓度小于5 g/L时,采用小电流密度(160 A/m2)电解。

羧基取代镍酞菁配合物的合成及其电化学性能研究

采用“固相”模板合成法和特殊的分离提纯工艺制备得到纯净的四羧基取代镍酞菁有机配合物,将其分别与一定比例的导电剂I2混合掺杂,采用球磨分散法制备得到酞菁活性纳米颗粒.以锂片作为负极,考察该纳米活性颗粒的电化学性能,并分析其羧基官能团导电机理.制备的酞菁纳米活性颗粒在0.3--3.2 V截止电压下的初始放电容量为852 m A·h/g,经过20次循环后的放电容量迅速下降到400 m A·h/g左右,此后保持平稳,在第55次循环后的比容量仍然保持300 m A·h/g,初步研究表明具备一定的电化学活性.

氨浸分银工艺中氨气散排治理的优化改造

在液氨分银-水合肼沉银工艺的生产实践中,发现了氨气散排严重的问题,通过分析其原因,采取了一系列治理办法:取消液氨站,采用氨水代替液氨,对氨浸分银-水合肼沉银工艺实施全过程密封生产。治理办法的配套工程包括:改造1套全新的氨水制备系统,密封分银反应釜及沉银反应釜,增加1台过滤洗涤干燥一体机,对吸收塔进行以稀酸取代水吸收氨气的改造。优化改造工艺及配套设备投产后,能有效解决氨气散排问题,三年左右即可收回改造成本。

甲基磺酸体系电镀锡及锡合金研究现状

对比了几种电镀锡体系的优缺点,介绍了甲基磺酸(MSA)体系电镀的镀液及镀层的特点,分析了甲基磺酸体系镀液稳定的原因。展望了甲基磺酸盐镀锡的发展前景。

石榴石固态电解质材料Li_(6.4)Al_(0.2)La_(3)Zr_(2)O_(12)的制备及性能

采用固相反应法制得Al掺杂的固态电解质材料Li_(6.4)Al_(0.2)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LALZO),利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和交流阻抗谱等检测手段表征了所得样品的晶体结构与电化学性能,研究了不同烧结方式对材料的结构、微观形貌和电化学性能的影响,探究了固相反应过程机理.研究结果表明:混合料加热到425℃时开始生成立方相LALZO,更高温度下立方相LALZO经由Li_(0.5)Al_(0.5)La_(2)O_(4)和Li_(2)ZrO_(3)等中间相转化生成;425℃预反应后再经1000℃烧结可得到纯的立方相LALZO;与聚环氧乙烷(PEO)组成复合固态电解质时,该材料在30℃下离子电导率可达3.61×10^(-5)S/cm,具有良好的电化学性能.