KCl-NaCl-MgCl2熔盐体系的脱水及吸水性能试验研究

研究了采用氩气保护干燥脱水法制备MgCl_2质量分数分别为5%、10%、20%的KCl-NaCl-MgCl_2熔盐体系,考察了脱水温度和脱水时间对熔盐体系中H_2O质量分数的影响,熔盐体系的吸水性能,熔盐体系黏度与脱水温度之间的关系。结果表明:熔盐体系中,H_2O和MgO质量分数都较低,脱水效果较好;氯化镁水解程度较低;熔盐吸水性随MgCl_2质量分数增加显著提高;熔盐体系黏度随脱水温度升高而逐渐降低,具有良好的高温流动性。     

LiF-YF3-Y2O3体系密度与表面张力的研究

LiF-YF3-Y2O3体系的密度和表面张力直接影响熔盐电解法制备钇合金的整个过程,在1 273~1 373 K使用阿基米德法和脱离法测定不同配比LiF-YF3、LiF-YF3-Y2O3的密度和表面张力。结果表明,随着熔盐温度的升高,LiF-YF3的密度和表面张力呈线性降低,同时,随着熔盐中YF3含量的升高,其密度和表面张力随之增大。对于LiF-YF3-Y2O3（0~5%）体系,随着Y2O3质量百分含量的增加,熔盐的密度和表面张力会先逐渐增大,当Y2O3含量超过2%后,熔盐的密度和表面张力逐渐下降。最后通过拟合获得合理的经验公式,确定熔盐密度和表面张力的变化规律。     

CaWO_4在NaCl-CaCl_2熔盐体系中溶解性能的研究

采用等温热饱和法研究CaWO_4在NaCl-CaCl_2熔盐体系中的饱和溶解时间,并在饱和溶解时间下,研究温度和熔盐组分摩尔比对CaWO_4溶解度的影响,采用X射线衍射方法分析熔盐极冷试样的物相组成。结果表明,在650～850℃下,两个小时内溶解基本达到饱和状态,CaWO_4的溶解度随温度的升高呈现线性增加,饱和溶解时间也逐渐缩短。在相同温度下,CaWO_4的溶解度随体系中CaCl_2含量的增加而增大。CaWO_4在体系中的溶解包括物理和化学两个过程,并且以物理溶解过程为主。     

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5渣系脱磷影响因素的研究

为了提高转炉渣中CaO的利用率,降低转炉渣的碱度,通过试验研究了CaO粒度、粒状CaO的加入比例、温度和保温时间对含磷富集相的影响。结果表明,适当增大CaO的粒度有利于2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体的形成;当渣中粒状CaO的含量较低时,增加粒状CaO的加入比例,可促进渣中大颗粒固溶体的形成并减少渣中磷的含量,但当粒状CaO的含量较高时,2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体生成量减少;适当提高温度有利于脱磷反应的进行;随反应时间的延长,2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体的粒径增大,而且固溶体中磷的含量也不断增加。     

CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系的结晶温度

通过差热分析仪测定了CaO-SiO2—Na2O-CaF2—Al2O3—MgO系连铸结晶器保护渣的结晶温度。在本实验渣系条件下，连铸保护渣的结晶温度随着渣中CaO／SiO2值、Na2CO3含量、CaF2含量和MgO含量的增加而升高，随着渣中Al2O3含量的增加而降低。化学成分通过改变粘度，来影响晶核形成速度和晶体成长速度，从而决定了连铸保护渣的结晶性能。结晶温度随着保护渣粘度的降低而升高。     

K3AlF6-Na3AlF6-AlF3体系组成对α-Al2O3溶解度和溶解速度的影响

采用EDTA络合滴定法研究了粉末状α-Al2O3在K3AlF6-Na3AlF6-AlF3体系中的溶解度和溶解速度.探讨了K3AlF6、AlF3含量和温度对氧化铝在K3AlF6-Na3AlF6-AlF3体系中溶解度和溶解速度的影响,并测定了K3AlF6-Na3AlF6-AlF3体系初晶温度30℃以上溶解度和溶解速度,比较了含钾冰晶石熔盐体系和传统钠冰晶石基熔盐体系Al2O3溶解度方面的差异.实验结果表明:K3AlF6-Na3AlF6-AlF3体系中的α-Al2O3溶解速度很快,在5～10 min内溶解已经达到饱和;850℃时,KR每增加0.2,Al2O3溶解度增加约0.5%(质量分数);随着K3AlF6含量的增加Al2O3溶解度相应的增加,相对于高钾冰晶石含量体系而言,较低K3AlF6含量时,增加K3 AlF6的量对提高氧化铝溶解度幅度更加显著;与传统钠冰晶石电解质体系相比K3AlF6-Na3AlF6-AlF3体系Al2O3的溶解度明显增大,当KR≥0.3时,差异愈加显著.     

Sc2O3在ScF3-LiF熔盐中的溶解特性

采用步冷曲线法测量了ScF₃-LiF熔盐的初晶温度，以等温饱和法测量了Sc₂O₃在ScF₃-LiF熔盐中的溶解度，研究了温度与ScF₃含量的影响。通过XRD探究了Sc₂O₃在ScF₃-LiF熔盐中的溶解原理。结果表明，ScF₃-LiF熔盐的初晶温度随ScF₃含量的增加而升高，添加Sc₂O₃会使初晶温度降低；Sc₂O₃在ScF₃-LiF熔盐中主要发生化学溶解，溶解平衡时间约为2 h,其溶解度随温度的升高及ScF₃含量的增大而增大。     

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.     

NaCl-KCl-NaF—SiO2熔盐体系表面张力的研究

采用拉筒法研究了温度及组分对KCl-NaCl-NaF-SiO2熔盐体系表面张力的影响。结果表明：熔盐体系的表面张力与温度具有良好的线性关系,在740～900℃范围内,随着温度的升高体系的表面张力降低;KCl逐步代替NaF时体系的表面张力先逐步减小达到最低值,之后随着KCl含量的增加又逐渐增大;用NaCl逐步代替NaF时,体系的表面张力先逐步减小达到最低值,之后随着NaCl含量的增加又逐渐增大;NaCl与KCl的摩尔比为1时,随着NaF含量的增加,体系的表面张力逐渐增大。     

NdF_3-LiF-Nd_2O_3体系熔盐电导率的研究

采用交流阻抗谱技术测定熔盐电阻,并通过CVCC法研究了在1 020～1 120℃的温度范围内NdF3-LiF-Nd2O3熔盐体系的电导率,确定了温度、Nd2O3含量与熔盐电导率之间的关系,分析了温度和Nd2O3含量之间的相互作用以及对熔盐电导率的影响。研究结果表明,温度增加、Nd2O3含量减少,则电导率增大;在温度为1 080℃,Nd2O3含量为1.5%、2%、3.5%时,熔盐电导率变化幅度小,体系较为稳定。     

Na3AlF6-Al2O3熔盐中铝溶解度的测定

研究了铝在Na3AlF6-Al2O3熔盐中溶解度的测定方法。采用氟化钠与试样在高温下熔融,熔融物溶解水后加入硼酸-氢氧化钠溶液,过滤沉淀将氧化 铝除去,取其中一部分溶液在pH5.5～6.0 的条件下,加入过量的EDTA标准溶液,加热煮沸使之与铝完全络合,以二甲酚橙作指示剂,用锌标准溶液 滴定过量的EDTA ,从而得到Na3AlF6-Al2O3熔盐中铝离子的含量,再采用氟离子选择电极测定另一部分溶液中氟含量,计算得到冰晶石中铝离子含量 ,采用减氟法得到铝在Na3AlF6-Al2O33体系中溶解量。这个值是用来表征铝在电解质熔体中的溶解损失能力的大小,对生产工艺很重要。     

CaCl2-CaF2-CaO熔盐体系的粘度研究

利用钙热还原反应冶炼钛、锆、铈等稀有金属时,熔盐黏度增大往往导致搅拌困难、耗能增大、甚至反应减缓等问题。为探明影响CaCl_2熔盐黏度的因素,采用旋转柱体法测定了在1 073～1 373K不同成分熔盐黏度随温度变化的情况,根据试验结果绘制了CaCl_2、CaCl_2-CaF_2、CaCl_2-CaO和CaCl_2-CaF_2-CaO四种熔盐体系的黏度—温度曲线。结果表明,在测试温度范围内,熔盐黏度大多在2.0～10.0mPa·s,四种熔盐体系的黏度都随温度的降低而增大;同样温度条件下加入CaF_2后使熔盐黏度减小,加入CaO使熔盐黏度增大。     

CaO-SiO2-Al2O3-MgO-V2O5渣系中钒还原动力学研究

在实验室条件下,以CaO—SiO2-Al2O3-MgO—V2O5为基渣,进行了碳饱和铁水还原V2O5反应的动力学研究。考察时间、温度、炉渣碱度、炉渣组分、初始V2O5浓度等因素对还原反应速度和还原程度的影响。实验结果表明：渣中V2O5含量随时间逐渐降低,而相应地铁液中V的含量逐渐升高;高温、合适的渣碱度、大的铁渣比以及高的初始V2O5含量,使得还原反应进行较快,效果较好。     

电渣重熔过程中渣成分变化及钢中氧含量预测

利用XRF和XRD技术分析了电渣重熔过程中不同时间所取渣样的化学成分和物相结构。XRF分析得到电渣重熔过程中渣中Al2O3、CaF2、CaO、SiO2、FeO等成分含量随熔炼时间的动态变化。XRD分析表明:凝固的渣中存在11CaO·7Al2O3·CaF2、12CaO·7Al2O3、CaSiO3等高熔点物质,导致炉渣性质发生变化。根据熔渣化学成分,参考CaF2-CaO-Al2O3渣系的等电导率图和等黏度图,得到了电渣的比电阻和黏度随冶炼时间的变化情况。采用炉渣结构共存理论建立了温度为1 923和1 973K时与渣中Al2O3平衡的钢液中[Al]-[O]平衡关系图。计算结果显示,针对实验研究的钢种,当钢中酸溶铝含量w[Al]s在0.000 1%~1%范围内时,钢液中溶解氧含量随着w[Al]s的增加先减小后增大,当钢中w[Al]s达到0.25%时,钢液中w[O]最小。在实验条件下,因渣成分变化导致的钢中w[O]的波动范围是0.25×10-6~0.48×10-6。     

固体CaO在3CaO·P2O5-2CaO·SiO2饱和熔渣中的溶解及反应机理

摘要：为了深入了解非均相脱磷剂中固体CaO在3CaO·P2O5-2CaO·SiO2（C2S-C3P）饱和熔渣中的溶解及反应机理，采用静态浸入法和旋转圆柱法研究固体CaO在C2S-C3P饱和CaO-SiO2-FetO-P2O5（10%）渣中的溶解行为，运用FESEM/BSED EDS对固体CaO和熔渣界面进行了观察，分析了固体CaO与C2S-C3P饱和熔渣间的反应机理。结果表明，加强对熔池的搅拌，能够加快固体CaO在熔渣中的侵蚀速度和溶解速度；发现了固体CaO在饱和熔渣中的溶解数量受熔渣中FeO通过边界层向固体内部渗透深度的影响，FeO渗透深度越深，溶解越多；固体CaO先与熔渣中的硅和磷反应生成磷含量低的C2S-C3P固溶体，待一段时间后，最终生成磷含量高的Ca5(PO4)2SiO4。     

复合熔盐法合成Y2O3.Eu3+红色荧光粉

以草酸钇铕(Y2(C2O4)3:Eu3+)为前驱体,采用复合熔盐(NaCl+S+Na2CO3)协助焙烧法合成Y2O3:E.u3+红色荧光粉.利用XRD、SEM、光谱分析等测试和分析荧光粉粒径、颗粒形貌以及发光性能.主要考察复合熔盐配比、用量以及焙烧温度和时间对Y2O3:Eu3+荧光粉发光性能的影响.结果表明,NaCl在...     

含铬耐火材料及其在冶金中的应用

含铬耐火材料中氧化铬组分在炉渣中的溶解度较低,少量的溶解即可使炉渣达到饱和,可有效抑制炉渣对耐火材料的侵蚀。氧化铬与氧化镁、三氧化二铝、氧化锆、二氧化硅等组分平衡共存时,在冶金条件下无低熔点相生成,利用这些氧化物可制成优质的含铬耐火材料。氧化铬与渣中氧化钙在氧化性气氛下易生成Cr6+,在还原性气氛下通过对生成Cr6+化合物的镁铬砖加热处理可使其无害化。     

LaCl3-KCl熔盐体系物化性质研究

合理选择熔盐体系在电解法制备稀土金属工业生产过程中至关重要。文中采用阿基米德法、拉筒法和连续变电导池常数法（CVCC）测定了不同配比的LaCl₃-KCl熔盐在1 073~1 223 K下的密度、界面张力和电导率。结果表明,随着温度升高,相同成分的LaCl₃-KCl熔盐的密度（ρ）和界面张力（σ）均呈降低趋势,而电导率（κ）逐渐增大;在相同温度下,随着LaCl₃含量增加,LaCl₃-KCl熔盐的密度和界面张力均逐渐增大,而电导率逐渐减小。通过拟合获得密度、界面张力以及电导率的经验公式分别为ρ=a-b×T×10-3、σ=a-b×T×10-3、κ=A+B×T×10-3+C×T2×10-6,明晰了熔盐的物化性质随温度及组分的变化规律,为熔盐电解法制备镧及其镧合金提供科学依据。