熔盐电解精炼制备高纯铪工艺研究进展

核能工业的快速发展,所需铪的纯度越来越高,简单的热还原法生产的金属铪不能满足人们的需求。现在熔盐电解精炼利用不同金属在阴极析出的电位不同进行电解精炼,而电解所需的溶质HfCl_4、K_2HfCl_6、K_2HfF_6等,熔盐体系的选取,电解温度的设定,溶质加入量和阴极电流密度及电解时间都对电流效率和产品纯度产生重要影响。选择合理的工艺参数对生产原子能级海绵铪有重要的意义。     

熔盐电解法制取Al-Li 母合金

以LiCl-KCl 为电解质, 铝为阴极, 在450 ℃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。     

双极性电解槽熔融盐电解炼铅新工艺研究

简要介绍了双极性电解槽熔融盐电解炼铅基本原理；对在以氯化铅为原料，以ＮａＣｌ－ＫＣｌ－ＰｂＣｌ＿２三元体系做熔融盐电解质，对双极性电解槽熔盐电解炼铅的阴极电流密度和电解温度进行了试验研究，取得了满意的结果。     

粗铋二段阳极熔盐电解精炼第二段工艺

在二段阳极熔盐电解的第一段研究的基础上，进一步研究了对含铅、银较少的中铋进行处理的第二段电解精炼的工艺条件，包括电流密度、电解质体系、电解温度、阳极铋的厚度等。适当控制这些条件可将中铋中少量铅和银有效地除去，在阳极获得符合国家一级铋要求的精铋，在阴极得到含有铋、铅、银的合金。     

Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3熔体中电解制备Al-Sc中间合金的工艺研究

在Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3熔盐体系中,采用电解法制备Al-Sc中间合金,研究了阴极电流密度、电解时间、氧化铝及氧化钪加入量对电流效率的影响,并采用XRD和SEM对阴极析出产物进行了微观分析。结果表明:在电解温度950℃时,Na_3AlF_6-K_3AlF_6-AlF_3熔体中电解制备Al-Sc中间合金的最佳实验条件为:氧化铝加入量1.0%、氧化钪加入量3.0%、电解时间90 min、阴极电流密度1.5 A/cm~2,在此条件下平均电流效率为82.91%,阴极析出产物呈大小不均的球状颗粒,由Al相和Al_3Sc相组成。     

从氯化铅水溶液中电解提取铅

研究氯化铅水溶液电解过程，考察阴极材质、电流密度、温度、Pb^2＋浓度、盐酸浓度、添加剂等因素对电流效率、槽压和沉积物质量的影响。结果表明，添加骨胶和β-萘酚对沉积物的质量和电流效率并没有太大改善。却导致槽压上升。因此，氯化铅水溶液电解中不必加入添加剂。采用不锈钢和铅阴极电解。在电流密度100A／m^2，温度55℃，Pb^2＋浓度30g／L，盐酸浓度6g／L的条件下。电流效率可达92％，阴极铅较致密平整，可直接用于铸锭。     

Na3AlF6-K3AlF6-AlF3熔体中电解制备Al-Sc中间合金的工艺研究

在Na₃AlF₆-K₃AlF₆-AlF₃熔盐体系中,采用电解法制备Al-Sc中间合金,研究了阴极电流密度、电解时间、氧化铝及氧化钪加入量对电流效率的影响,并采用XRD和SEM对阴极析出产物进行了微观分析。结果表明: 在电解温度950 ℃时,Na₃AlF₆-K₃AlF₆-AlF₃熔体中电解制备Al-Sc中间合金的最佳实验条件为: 氧化铝加入量1.0%、氧化钪加入量3.0%、电解时间90 min、阴极电流密度1.5 A/cm2,在此条件下平均电流效率为82.91%,阴极析出产物呈大小不均的球状颗粒,由Al相和Al3Sc相组成。     

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5 g/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。     

SiO2的熔盐电解还原反应热力学分析

熔盐电解SiO2制备单质Si过程中,电解温度、气体分压对SiO2的电解还原反应具有显著影响。热力学计算结果表明,在阴极电脱氧过程中SiO2的稳定性差,能够容易被电解还原生成单质Si,而中间产物CaSiO3稳定性好,其进一步电解还原相对困难。升高温度有利于降低SiO2和CaSiO3的电脱氧反应吉布斯自由能和分解电压。当以石墨为阳极时,气体组成包括CO和CO2,且各电解反应的分解电压随着气体分压的增大而降低,有利于电解反应的正向进行。     

SiO2熔盐电解制备单质Si过程热力学分析

熔盐电解SiO_2制备单质Si过程中,电解温度、气体分压对SiO_2的电解还原反应具有显著影响。热力学计算结果表明,在阴极电脱氧过程中SiO_2的稳定性差,容易被电解还原生成单质Si,而中间产物CaSiO_3稳定性好,其进一步电解还原相对困难。升高温度有利于降低SiO_2和CaSiO_3的电脱氧反应的吉布斯自由能和分解电压。当以石墨为阳极时,气体组成包括CO和CO_2,且各电解反应的分解电压随着气体分压的增大而降低,有利于电解反应的正向进行。     

紫金山含铜酸性废水硫化法治理工业运用研究

研究硫化法新工艺从紫金山含铜酸性废水中回收铜工业化运行。经过研究硫化钠与硐坑水接触反应15 min反应完全,ORP控制在150~180 mV,硐坑水中铜金属回收率大于95%,回收金属经济效益最佳,同时处理后的溶液达到国家Ⅰ类水排放标准。该法有利于降低废水治理成本,提高铜资源综合利用率,有较好的经济效益和社会效益。     

新型电极材料Li_5Cr_9Ti_4O_(24)的制备及其性能

采用溶胶凝胶法合成一种新型的Li_5Cr_9Ti_4O_(24)钛酸盐材料,用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安(CV)、充放电测试和阻抗测试等方法研究了样品的结构和电化学性能。结果表明,Li_5Cr_9Ti_4O_(24)粒径大小约为100~200 nm,具有同LiCrTiO_4相似的晶格结构;循环伏安曲线表在1.227 V/1.772 V和1.334 V/1.761 V处出现氧化还原峰;在不同倍率下充放电时,Li_5Cr_9Ti_4O_(24)有较好的放电比容量和倍率性能,大倍率充放电曲线表明Li_5Cr_9Ti_4O_(24)材料具有很高的循环稳定性;阻抗图表明循环后的Li_5Cr_9Ti_4O_(24)材料生成SEI膜。     

三江北西段楚多曲矿床近东西向控矿断裂构造的识别及找矿意义(增刊)

三江北西段是西南三江成矿带的北段西延部分,已发现的矿床(点)明显受近东西向区域性断裂构造带及沿构造带分布的中酸性侵入岩体控制,成矿环境为典型的岩浆-构造活动环境。本文通过对楚多曲矿床在矿体特征、矿石特征、土壤地球化学特征对比基础上,新识别并确认了研究区近东西向断裂的控矿事实,改变了勘查工作只针对近南北向控矿断裂的现状;另外新发现了沿近南北向断裂与近东西向断裂复合部位侵入的二长斑岩体,针对其斑岩型矿化蚀变特征,初步探讨了斑岩型成矿可能;指出了研究区及区域下一步找矿方向。     

(Cr,Fe)7C3颗粒原位自生的Fe3Al基金属陶瓷涂层磨损行为

本文研究了一种以Fe₃Al金属间化合物为基相,原位自生(Cr,Fe)₇C₃颗粒为陶瓷相的新型低成本金属陶瓷涂层及其摩擦磨损性能。通过投料成分的精准设计,采用真空冶金+堕气雾化的冶金方法直接制备了(Cr,Fe)₇C₃/Fe₃Al新型复合粉末,获得碳化物原位自生于Fe₃Al基相且呈弥散分布的(Cr,Fe)₇C₃/Fe₃Al金属陶瓷涂层原料;采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备(Cr,Fe)₇C₃/Fe₃Al涂层,并通过销-盘往复干摩擦摩擦磨损试验,研究了具有原位自生(Cr,Fe)₇C₃颗粒弥散强化的(Cr,Fe)₇C₃/Fe₃Al金属陶瓷涂层在室温及400℃下的耐摩擦磨损性能。结果表明：(Cr,Fe)₇C₃/Fe₃Al涂层的结合强度达到60.51Mpa,涂层硬度随温度升高衰减较慢,且在室温和400℃相应实验条件下的摩擦系数分别为0.7722和0.5634,均明显低于RuT350铸铁基体摩擦系数,400℃下其摩擦副的总磨损量仅为RuT350基体摩擦副总磨损量的50.4%,耐磨性优于Fe₃Al涂层和NiCr-Mo-Cr₃C₂涂层。(Cr,Fe)₇C₃/Fe₃Al具有较高的中高温耐磨性主要源于金属间化合物Fe₃Al粘结相在特定的温度范围具有异于普通合金的R现象,促使(Cr,Fe)₇C₃/Fe₃Al具有较高的高温硬度,并存在大量弥散分布的细小(Cr,Fe)₇C₃晶粒,不易造成陶瓷颗粒从金属相中脱落在磨损表面形成第三粒的协同机制。研制的(Cr,Fe)₇C₃/Fe₃Al涂层新材料在400℃左右的中低温下具有优异的耐摩擦磨损性能,且原材料成本低,具有工业应用潜力。     

浅谈热红外遥感技术在地热资源调查中的应用

随着勘探和开发利用技术的不断深化,当前地热资源产业体系已经显现雏形,地热资源的应用逐渐广泛化。地热异常区的识别是确定地热资源靶区,进而开展相关工作的重要前提,通过热红外遥感技术可以快速、高效、大尺度地识别地表温度异常区。该方法不仅受地面条件限制小,且信息量大、检测精度高,对探寻更加高效低成本的圈定地表温度异常靶区的定位技术有着重大的指导意义。     

Yb~(3+)/Er~(3+)共掺杂纳米YOF体内外发光性能研究

为实现YOF纳米颗粒在体内外的高性能荧光发射及造影,采用共沉淀法设计制备了YOF∶Yb~(3+)/Er~(3+)纳米颗粒,并对其相结构、显微形貌、上转换荧光性质以及体内外荧光成像效果进行了测试。结果表明,该纳米颗粒的尺寸约为50nm,且形貌介于六边形与圆形之间;在980nm激光激发下可发射黄绿光,其上转换荧光光谱红绿比为3.287;在体内外可分别实现良好的上转换荧光发射及梯度荧光成像效果。     

河南省西峡县叶家庄金矿地质特征及其找矿方向

叶家庄金矿体赋存于秦岭群石槽沟岩组的蚀变白云石英片岩中,矿体受断裂破碎带控制,Au元素呈正常背景极强分异分布,Ag、As、Hg、Cr呈强分异分布。△T平面等值线特征表现出北西向的串珠状正磁异常,形成了北西向的带状异常。从叶家庄金矿体赋存的特征进行了论述,通过地质、物化探等方法的综合运用,得出本区金矿体是一条低温热液蚀变型半隐伏矿体。叶家庄金矿体的发现,为峡河群地层金的找矿指明了下一步的方向。     

磁处理对Ca2+和Mg2+阻垢性能的研究

选用L16(45)进行正交试验,利用活化能的相对变化量和钙镁离子各因素最佳值的差异,研究磁场强度、离子浓度、流速和温度对循环冷却水Ca~(2+)和Mg~(2+)阻垢性能的影响。结果表明,ΔE/E0达到最佳值的磁处理因素按其主次顺序依次是离子浓度为600 mg/L、流速为0.8 m/s、温度为30℃、磁场强度为0.25 T。Ca~(2+)的最佳值依次是离子浓度为900 mg/L、温度为35℃、流速为0.2 m/s、磁场强度为0.5 T。Mg~(2+)的最佳值依次是离子浓度为900 mg/L、流速为0.8 m/s、温度为30℃、磁场强度为0.5 T。另外,负离子可削弱氢键,减小活化能,降低除垢效率。Ca~(2+)和Mg~(2+)与水分子间的氢键作用力以及二者结合生成水垢的反应程度不同,致使二者在温度和水速的最佳值出现差异,为了提高除垢效率应以Ca~(2+)的磁处理因素的最佳值为主。     

MgCl2-YCl3熔盐中Mg直接脱除钛废料中固溶氧研究

针对现有钛废料脱氧方法存在效率低、金属与熔盐分离困难等问题,提出了一种脱氧新方法,即在MgCl₂-YCl₃熔盐中,采用Mg为脱氧剂,借助YOCl的生成,有效促进Mg快速高效脱除钛废料中的固溶氧。热力学研究结果表明,在温度为1200 K时,采用Mg做脱氧剂,要使Ti中的氧含量降低至10^-3以下,脱氧产物MgO的活度必须降低至0.05以下;通过建立lgp(O₂)—lgp(Cl₂)优势区图可知,在Mg/MgCl₂/YOCl/YCl₃平衡下的理论脱氧极限为1.6×10^-5。在理论研究基础上,在MgCl₂-YCl₃熔盐体系中开展Mg脱氧实验研究。结果证实,YOCl的生成有效降低了脱氧副产物MgO的活度,进而促进了镁深度脱氧,Ti中氧含量可降低至10^-3以下;另外,随着YCl₃的活度逐渐增大,Ti中氧含量逐渐降低,当YCl₃的活度为0.9时,氧含量可降至6×10^-4左右。     

复杂多金属矿重介质浮沉试验方法研究

随着我国对矿山尾矿无害化处理的环保要求日益提高,减少入磨矿石量成为从源头解决问题的方案之一。粗粒预选抛尾技术更有利于节能减排,应当是未来的重点研究方向。重介质选矿是高效的预选抛尾工艺,在煤炭行业内广泛应用,技术非常成熟,但在有色金属工业中应用较少,相关试验分析方法也有待进一步研发。针对复杂的铜锡银铅锌多金属矿,系统地进行了实验室规模的仪器设计、标准方法计算等研究。试验采用硅铁粉作为加重质,在最佳分选密度为2.7g/cm3的条件下,获得了抛尾产率为40.30%,金属损失率铜1.77%、锡5.19%、银1.63%、铅0.88%、锌2.87%的试验结果。相关技术推广至云锡风流山铜锡矿,获得了52.21%的抛尾产率,总体指标稳定、重现性较好。经进一步总结分析,本方法特别适用于有用矿物嵌布粒度粗、与脉石边界清晰、易解离的有色金属矿石,可在试验室内快速确定其在粗颗粒状态(-12+2mm)下的重力分选性质,为进一步的预选抛尾工业设计提供理论基础和实践依据。