25 kA熔盐电解法制备稀土镨钕合金非稀土杂质有效控制的研究

为实现熔盐电解法制备稀土合金工艺大型化、低能耗和高效性,采用25 kA电解电流在氟化物体系中的熔盐电解工艺制备稀土镨钕合金.通过工业实践,探究了电解过程中电解槽结构、电解温度、电流密度、电解质组分、搅炉操作及坩埚材质对电解产品纯度的影响.实验研究确立了25 kA熔盐电解法制备稀土镨钕合金有效控制非稀土杂质含量的工艺参数.      

熔盐电解法制备镨钕铈合金的研究

利用500A规模电解槽,在氟化锂-氟化镨钕-氟化铈熔盐体系中,以氧化铈与氧化镨钕混合物为电解原料,制备了不同金属配分的镨钕铈合金。研究了不同电解质组成、电解温度(980～1 060℃)以及加料速度对电解过程的影响。研究表明,电解质组成是控制合金中金属配分的关键因素,同时电解温度对金属配分的影响不大。但电解温度偏低或者加料速度偏慢会使电解质液面上升,导致"熔盐外溢"现象的发生。     

熔盐电解法制备镨钕镝合金的研究

利用4000 A电解槽,在氟化锂-氟化镨钕-氟化镝熔盐体系中,通过电解氧化镝与氧化镨钕的方法,制备了成分稳定的镨钕镝合金,金属直收率大于96%,电流效率大于75%。讨论了电解质组元、温度、阴极电流密度、加料速度对电解过程的影响。同时与钙热法生产金属镝、自耗阴极制备镝铁合金工艺进行综合性对比分析,结果表明,熔盐电解法在成本、工艺稳定、产品质量等方面具有绝对的优势。     

稀土电解槽电化学三维时变流场数值模拟

目前对电解槽流场分析建立在气体或金属溶体定量单一流动的假设上,为更真实地表现电解槽在电解过程的流场变化,利用ANSYS Fluent软件对稀土电解槽进行电化学三维时变流场数值模拟研究。以加料镨钕氧化物时刻为初始时间的12 min槽内电化学瞬态三维模拟分析。仿真结果与生产实际相符。得出流场主要流动方式为阳极内侧区域生成气体向上流动,流速常居于最大值;阴极区域生成金属溶体向下流动,流速次之;阳极与阴极之间区域以此形成纵向涡流,流速小于前两者;阳极外侧区域为流动死区,流速最小,坩埚收集区域整体趋于稳定,流速远小于阳极内侧及阴极区域;电解至10 min镨钕氧化物被消耗殆尽,流场速度逐渐减小。      

新型节能稀土金属电解槽获新突破

正在内蒙古包头瑞鑫稀土金属材料股份有限公司(以下简称"包头瑞鑫")生产车间内,有一个长2. 2m、宽1. 8 m,高1 m的电解槽,这就是万安电解槽,也是世界最大的镨钕生产基地里的大杀器。将电解槽中放入氟盐溶液,通入1. 5万A的直流电,炉温保持在1 000℃左右,将稀土镨钕氧化物倒入电解槽中,氧离子到阳极氧化为二氧化碳排出,稀土离子     

电池级稀土氧化物制备工艺的研究

南方中钇富铕混合稀土先后经Ｎｄ／Ｓｍ分组、Ｌａ／ＣｅＰｒ／Ｎｄ分离,分别得到镧铈镨钕、镧、铈镨富集物、钕;北方富铈氯化然土原料经Ｃｅ／Ｐｒ分组得到镧富休物;除去稀土中非稀土杂质,经沉淀、灼烧后制备多种优质稀土氧化物,混样调配,为火法电解生产电池级稀土金属提供原料。     

三千安钕电解槽

一、前言解放以来,我国稀土工业有很大发展,尤其是近几年。从稀土氧化物——氟化物熔体中制取金属,成绩更加显著。对单一氧化钕的电解也已获得成功。金属钕制取的成功,填补了我国一项空白。对金属钕的生产,钕电解槽是生产金属钕的主要设备。过去电解钕的生产是在试验室,而设备也是试验设备(只有1000A,最大到1500A),不利于扩大生产。为了满足社会对钕的需要,扩大槽型试验事在必行。自从1984年以来,钕电解的生产已在全国逐步推广。如今钕的应用,对国防、电子、     

灼烧温度对镨钕二元氧化物粒度和形貌影响的研究

以氯化镨钕溶液为原料液,分别用草酸、碳酸氢铵和碳酸钠为沉淀剂制备镨钕草酸盐和碳酸盐,在900℃~1500℃范围内不同灼烧温度下制备出镨钕二元氧化物,利用粒度仪和扫描电镜进行测试,研究了灼烧温度对稀土氧化物的粒度和形貌特征的影响;结果表明,灼烧温度的提高对中位粒径D50和粒度分布R变化影响不同,改变灼烧温度对镨钕二元氧化物的形貌影响较大。     

稀土熔盐电解槽的电压平衡计算

通过对稀土熔盐电解槽的各部分电压降的详细计算,针对计算现场生产运行电解槽,利用数字电压表对电解槽的结构电压进行测量,结果与计算结果一致,该电压降的计算方法可用新槽的设计计算;通过分析氟盐体系氧化物熔盐电解制取金属钕的3kA电解槽的电压平衡关系,提出了提高电压效率,降低电能消耗的措施,为大型稀土电解槽的开发提供参考。     

电解氧化镨制取金属镨工艺的研究与工业实践

对电解氧化镨制取金属镨的小型试验３０００Ａ电解槽的生产作了简要介绍，探讨了电解质组成，电解温度，阴极电流密度，加料速度对工业生产效果的影响，生产结果表明：电解槽连续稳定自热运行，台日产金属镨６５～７０ｋｇ，金属收率达９０％，电流效率大于８０％。     

镨钕氧化物的物理性质对其电解生产的影响及改善措施

镨钕氧化物的物理性质直接影响其电解生产的稳定性、电流效率、能耗等技术经济指标,因此其物性指标须保持均一恒定,减少波动。通过对镨钕氧化物的比表面积、粒度、微观结构等物理性质的比较,并结合实际生产情况,分析了其物理性质对电解过程的影响,探讨了改进镨钕氧化物物理性质以满足电解要求的措施。     

灼烧温度对镨钕二元氧化物比表面积、密度影响的研究

以氯化镨钕溶液为原料液,分别用草酸、碳酸氢铵和碳酸钠为沉淀剂,制备镨钕草酸盐和碳酸盐,在800℃～1300℃范围内不同灼烧温度下制备出错钕二元氧化物,研究了灼烧温度对稀土氧化物的比表面积和密度的影响.     

ICP-AES法直接测定镨钕镝合金中的主量成分和微量杂质

建立了镨钕镝合金中7个稀土和7个非稀土杂质元素的ICP-AES测定方法。配制了两组可混溶的多元素标准溶液,确定了合适的样品浓度,以基体匹配法校正基体对测定的影响,对镨钕镝合金和氧化镨钕镝中7个稀土和7个非稀土杂质进行测定,微量元素的回收率为85%~116%之间,主量元素的测量相对标准偏差小于4%,能够满足生产和检测的需求。     

熔盐电解富镨钕氧化物合成NdPrFe合金的研究

测定了稀土氧化物在氟化物熔盐中的溶解度、氟化物熔盐的密度和粘度，分析了电沉积钕的阴极过程，确定了电解富镨钕氧化物合成ＮｄＰｒＦｅ合金的工艺条件，讨论了工业规模生产的一些规律。     

正交试验法对电解稀土工艺参数的优化分析

根据目前中国稀土电解槽生产的实际状况,以8 k A稀土电解槽为研究对象,通过在某工厂实习期间实际测量的电解生产数据和实际生产情况,试图找出对电解生产结果产生重要影响的工艺因素。根据工厂现有设备和条件,确定了对试验结果影响较大的5个因素:电解电压、电解温度、反应时间、阴阳极距、加料频率。围绕这些因素进行正交分析,找出其对生产结果影响重要性的主次关系并确定电解生产的最佳因素组合。结果表明,电解温度在电解过程中起着关键作用,温度把控不好导致电流效率不高且耗能严重,生产效率波动,按最佳工艺参数标准生产的电解槽各方面指标均有了明显提高。     

稀土熔盐电解中电解槽温度分布测定

针对熔盐电解制备稀土中间合金过程中电解温度对合金组成的影响很大，通过不同阴极电流密度和电解电流条件对电解槽温度分布的测定，得到了氯化物熔盐电解制备富钇－镍稀土中间合金中电解槽熔体温度分布曲线，对指导生产具有一定的意义。     

基于Comsol的稀土熔盐电解槽电场分析

采用Comsol Multiphysics 有限元软件,基于麦克斯韦原理,在电流不变的情况下,研究建立3 kA稀土钕熔盐电解槽电场数学模型,考察电极插入深度和极距对槽电压、电流密度等电场特征的影响。结果表明,模拟结果与实际生产数据吻合度高,所建立模型能较好地反映钕熔盐电解生产实际;随着电极插入深度的增大和极距的缩短,电解槽电压下降,利于降低电能消耗,但阴极电流密度比阳极电流密度下降快,不利于电流效率提高。应综合考虑能耗和效率,合理调整电极插入深度和极距,以降低钕熔盐电解单位能耗。     

利用数值模拟方法推算稀土氯化物熔盐的电导率

为研究混合稀土金属氯化物熔盐的电导率,以20世纪末某稀土厂生产混合稀土金属的真实生产工艺数据为基础,利用MATLAB软件编制的稀土电解槽电场数值模拟计算模型推算了电解质的电导率。计算结果表明,在正常电解生产温度下RECl_3(55%)-KCl电解质的电导率为152.05 S/m。就不同电解质体系对电解槽槽电压的影响进行了对比分析,为稀土氯化物电解工艺的进一步开发研究提供参考和帮助。     

基于Comsol的稀土熔盐电解槽温度场分析

采用Comsol Multiphysics有限元软件,基于传热学理论,研究建立了3KA稀土钕熔盐电解槽温度场数学模型,考察了电极插入深度、极距对槽内温度分布的影响。结果表明,电解槽内热源集中于电解槽中部,槽内温度沿纵向从上而下先升高后降低,横向从阴极到阳极不断下降;随着电极插入深度和极距的增加,槽内熔体温度升高,利于增大熔体流动性,但过高会使金属溶解,降低电流效率。综合考虑熔体流动性和电流效率,钕熔盐电解过程应控制适中的电极深度和极距。     

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。