熔盐电解法制备锆粉的研究

研究了在熔盐电解过程中锆粉的微观形貌和粒度的变化过程. 通过差热分析确定了熔盐电解质的熔点及其在电解过程中的变化. 分别采用扫描电镜分析、粒度分析和化学成分分析对得到的锆粉进行了研究,电解初始2 h得到的锆粉为不规则形貌,粒度范围为20～60 μm,随后2 h为树枝状形貌,粒度约为100 μm. 分析了不同电解条件对锆粉的微观形貌、 粒度和纯度的影响,得到了纯度大于99%的锆粉.  

Au/Sn界面互扩散特征

从扩散机制、扩散动力学、热力学以及相结构等方面,总结了室温范围内Au/Sn互扩散的主要特点。给出了Au/Sn互扩散中生成的AuSn,AuSn2,AuSn4等金属间化合物的主要性质。详细总结了不同Sn含量的Au/Sn扩散中,初始态、中间态和最终态的金属间化合物的形成次序、形貌、分布、演化等特征。采用热力学方法定量计算了不足量的Au或Sn的条件下Au/Sn扩散中各中间相的生成吉布斯自由能,较好地解释了中间相的演化规律。给出了Au/Sn扩散的扩散数据,以及主要中间相的生长特点,介绍了Kirkendall效应导致的相关效应。  

难处理金矿二次包裹现象研究

进行了难处理高砷金精矿回转窑、沸腾炉两段焙烧、氰化提金工业试验,金浸出率只有80%左右,氰化尾渣含金高达20g.t-1。对回砖窑焙烧矿分粒级后进行二次焙烧和氰化,结果表明金浸出率与焙烧矿的团聚粒度密切相关,直径大于5mm的粗颗粒焙烧矿浸出率达到90%,小于5mm焙烧矿浸出率只有72%。细分粒级研究表明,粒度越小,金浸出率越低。氰化渣金物相分析表明,未浸出的金主要是氧化铁包裹金。电子显微镜形貌研究表明,较细回砖窑焙烧矿存在严重的过烧,氧化铁包裹金主要发生在细团聚颗粒矿物上。回砖窑补热方式不合理是造成过烧的主要原因。  

高纯钴制备工艺研究

目前制备99.999%以上金属高纯钴的制备方法很多,主要制备工艺有萃取法,膜分离法,离子交换法,电解法,区域熔炼法等方法.但单一的提纯方法很难达到99.999%以上高纯钴.研究络合-P507萃取工艺与P507萃取工艺分离钴中镍及金属杂质,考察酸度、盐酸、硫酸体系对萃取分离影响.采用20%P507磺化煤油有机相单级萃取提纯钴,钴中Ni%为0.4%,提纯钴中Ni%可达到0.003%～0.004%;不能达99.999%要求,选择1.8%的络合剂Dmege按Co料液中所含Ni的量计算加入,得到络合后的Co溶液.采用同样萃取剂及条件,一次络合萃取分离可使金属钴的Ni%降到≤0.002%;经二次络合萃取分离可使金属钴的Ni%降到0.001%,其他金属杂质含量在检测下限.因此二次络合-萃取-电积工艺,用市售的金属钴料和普通分析纯试剂制备出纯度达99.9999%的高纯金属钴,该工艺采取单级萃取,流程短,操作简单,易控制,Co回收率高,运转费用,生产成本低,易实现工业化生产.为制备高纯金属钴提供简单、合理工艺流程.  

金属铪的制备方法研究进展

铪因其优异的性能而具有非常重要的应用价值。总结了国内外金属铪的制备方法和研究现状,主要介绍了热还原法(包括镁还原、钙还原、铝还原)和熔盐电解法(包括传统的熔盐电解及直接熔盐电脱氧)制备铪的工艺流程及研究进展,并对各种方法的优劣进行了分析。热还原法利用金属镁、钙等为还原剂还原金属的氯化物或氧化物制备铪,其中,镁还原法因工艺成熟、产品质量稳定,目前是工业上生产铪的主要方法,存在的问题是工序复杂且为间歇性生产;钙还原法虽然有着过程简单,回收率高的优点,但对原料的纯度要求很高,产品纯度一般也较差;铝还原法因易生成铝铪合金不利于工业应用。熔盐电解法是在熔盐电解质中电解铪的化合物制备铪,其中,传统的熔盐电解法具有工艺流程短、操作简单、成本低的优点,存在的问题是电流效率较低;新型的熔盐电脱氧法为铪的制备提供了新思路,进一步缩短了工艺流程,存在的问题是电流效率低,脱氧不完全会导致产品中含氧量较高,这将在一定程度上限制其工业应用。除镁还原法外,目前这些制备方法多限于实验室规模的研究,今后最有希望在工业上应用的是传统的熔盐电解法,但距离产业化应用尚需进行深入研究和扩大实验验证。  

Ag/La2NiO4基电触头使用中温度场的有限元分析和实验研究

通过对电触头使用过程中闭合电弧→接触电阻焦耳热→分断电弧→自然冷却过程的分析, 建立了一个可描述电触头使用过程中, 瞬态温度场的统一计算模型.通过对Ag/La2NiO4基电触头的电接触实验机和相关实验的测试、分析和计算, 得到进行该电触头使用中瞬态温度场计算所需的基本参数.在此基础上, 采用有限元方法进行了计算, 得到了该电触头的瞬态温度场的分布和演化特点.通过将计算结果与相关的实验测量结果进行分析和比较, 可以发现瞬态温度场对于Ag/La2NiO4基电触头材料的侵蚀机制、使用寿命的研究具有重要参考价值.  

巴西和印度粗矿粉烧结特性研究

对巴西和印度粗矿粉的烧结性能进行了研究，结果表明，这两种矿烧结性能较差，当它们的总和超过综合料配比的３０％时，烧结矿产量降低，含粉率升高，大烟道温度下降。其原因是巴西矿和印度矿粒度组成差，颗粒形成不合理及软化温度区间大所致。  

提高泡沫镍综合技术性能的方法

通过试验研究了电镀液镍盐浓度、电镀添加剂(润湿剂、整平剂和光亮剂)、阴极电流密度和热处理等因素对泡沫镍力学性能和阴极电流效率的影响，阐明了工艺技术条件对泡沫镍技术性能的影响机理。提出了提高泡沫镍综合技术性能的工艺方法，制得了综合技术性能指标优良的泡沫镍样品。  

熔盐电解精炼铪的研究

研究了NaCl-KCl-K2HfF6体系下,以海绵铪和还原铪粉作可溶性阳极,不锈钢为阴极,熔盐电解精炼铪的工艺条件。采用X射线衍射物相分析(XRD)对不同方法制备的铪氟酸钾进行了分析,采用示差扫描量热法(DSC)测量了NaCl-KCl-K2HfF6熔盐体系的熔点,采用扫描电镜(SEM)对该熔盐体系下电解精炼得到的铪粉进行了观察,并采用激光衍射散射式粒度分布测定仪测定了铪粉的粒度分布。结果表明氟硅酸钾烧结法制备的铪氟酸钾纯度高,无有害杂质。最佳工艺条件为:熔盐组成为K2HfF620%(质量分数),NaCl∶KCl为1∶1(摩尔比);电解温度750℃;阳极料为海绵铪和还原铪粉时,电流密度分别为1.2和0.5 A·cm-2。在此条件下得到的铪粉精炼效果良好,产品主要杂质总含量降低至0.07%以下。阴极电流密度较低时,电解得到的铪粉形貌是粗大的块状颗粒,粒度分布在80～150μm之间。增大电流密度,铪粉粒度减小,并出现类似树枝状形貌。进一步增大电流,出现细小的不规则颗粒,粒度分布在40～90μm。增加电解时间可以提高杂质元素与铪之间的分离效果。  

熔盐电解法制备硼粉的研究

研究了在KCl-KBF_4体系和KCl-KBF_4-B_2O_3体系中熔盐电解法制备硼粉的工艺条件.对KCl-KBF_4体系采用正交试验法研究了熔盐配比、温度、阴极电流密度和电解时间对硼粉纯度及电流效率的影响,得到的最佳实验条件为:KCl:KBF_4为5:1,温度750℃,阴极电流密度1.5 A·cm~(-2),电解时间3 h.该条件下能得到纯度95%以上的球形非晶态硼粉,电流效率可达到80%以上.KCl-KBF_4-B_2O_3体系熔盐电解得到超细球形硼粉,但电流效率低,产品难以收集,杂质含量较高.