LiCl-KCl熔盐中电解还原钛铁矿的研究

在LiCl-KCl熔盐中,采用熔盐电解法还原钛铁矿,研究了电解时间、槽电压及电解温度对还原钛铁矿的影响,探讨了在熔盐中钛铁矿电解脱氧的机理。结果表明,钛铁矿还原优先生成铁,钛氧化物由高价到低价逐步还原,而未得到金属钛及其合金,说明在LiCl-KCl熔盐中,TiO的脱氧还原是钛铁矿熔盐电解生成金属钛及其合金的反应限制性步骤。     

熔盐电解制备钛锆合金及其反应过程研究

采用熔盐电解法由ZrO_2与TiO_2混合氧化物(Ti, Zr原子比为1∶ 1)一步制备出了TiZr合金, 并探讨了反应机制. 温度为900 ℃, CaCl_2熔盐中以烧结的ZrO_2与TiO_2混合氧化物为阴极,石墨棒为阳极, 3.1 V恒电压电解, 制备出了钛锆合金. 结果表明, 所得产物的组分与投料比例一致, 钛、锆为无限互溶的固溶体, 电解反应是由外向内进行的. 其合金化历程为: 部分ZrO_2先生成CaZrO_3, 然后继续脱氧还原为锆的低价氧化物直至还原为金属锆, 一旦有金属锆生成, TiO_2在金属锆上直接电解还原形成钛的低价氧化物, 直至生成金属钛后与锆形成固溶体; 其余ZrO_2, TiO_2先形成CaZr_mTi_nO_x, 然后直接脱氧还原为TiZr.     

熔盐预电解脱水与电解时间对溶盐电解TiO_2脱氧行为的影响

以无水氯化钙作为熔盐,采用熔盐电解法对TiO2阴极片进行脱氧,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对TiO2电解产物的相组成、电极表面形貌与元素组成进行观察与分析,研究熔盐的预电解脱水与熔盐电解时间对TiO2电解脱氧行为的影响。结果表明,熔盐未经预电解时,TiO2阴极片不发生脱氧反应,电解产物只有CaTiO3相;熔盐经预电解脱水后,TiO2电解产物部分或全部为低价钛氧化物,预电解时间达到15h即可有效去除熔盐中的水分,从而获得较佳的熔盐电解脱氧效果,电解产物为氧含量较低的Ti2O。TiO2电解脱氧是分步进行的,随电解进行,先后出现Ti2O3、TiO、Ti2O,由于钛的化合价逐渐降低,所需分解压升高,导致脱氧效率逐渐降低。TiO2阴极的脱氧反应是由表面到心部进行,电解后的阴极片明显分层,表层为氧含量较低的Ti2O,中间层为CaTiO3和钛的低价氧化物,心部为CaTiO3。     

电脱氧法电解效率主要影响因素的研究进展

熔盐电脱氧工艺是直接电解还原金属氧化物制备金属或合金的方法,以其工艺简单、环境友好、易于调控等优点广泛应用于金属及合金的制备,但该工艺目前存在电解效率低等问题。影响该方法电解效率的主要因素有:氧化物阴极导电性、O2-扩散、阴极电势、阳极材料。阴极导电性主要受氧空穴的形成,阴极晶型结构的影响,增加阴极氧空穴及有效控制晶型转变有利于增加阴极导电性,从而提高电解效率;O2-扩散影响电解反应速率,增加阴极表面积及合理选择熔盐组分可促进O2-扩散,促进电解脱氧;阴极电势和阳极材料影响阴极有效脱氧,合理控制阴极电势、选择过电位小,性质稳定的阳极材料均有利于提高电解效率。并展望了今后的研究中重点关注通过改进阴极,改进电解装置等提高电脱氧效率。     

熔盐电解直接制备钛铬合金的研究

在熔融CaCl2体系中,以二氧化钛和氧化铬的混合物为阴极,石墨为阳极,在电解温度900℃,槽电压2.8 V条件下进行电解,研究了熔盐电解金属氧化物直接制备钛铬合金的可行性。采用SEM,EDS,XRD等方法对电解还原产物进行了分析,结果表明,二氧化钛和氧化铬的混合物被还原为TiCr2合金,组成符合设计配比。混合氧化物的还原经历了优先生成金属Cr到形成TiCr2的合金化历程。     

金属锆的制备方法

描述了金属锫的主要性质和应用,分析比较了镁还原法、熔盐电解法和氧化物直接电化学反应制备金属钛的工艺(FFC法)的工艺流程、产率和纯度并分析了各自的优缺点、应用现状以及发展趋势.镁还原法的发展方向是方法的连续化以及氯化镁电解循环使用;熔盐电解法应致力于保持电解过程的连续和电流效率的提高;FFC工艺需进一步提高脱氧速率和电流效率.     

掺杂的TiO2阴极对熔盐电解的影响

在熔盐电解制备钛的TiO2阴极中掺杂不同比例的CaCO3粉末，采用SEM，EDS及XRD分析烧结后和电解后阴极的形貌及成分，考察了CaCO3的掺杂对电解提取钛反应过程的影响。结果表明：在TiO2阴极中掺杂CaCO3粉末可以增加烧结后阴极片的孔隙，影响TiO2颗粒尺寸的大小，有利于加快阴极电解反应的速度，提高电解效率。     

熔盐电解固态氧化物制备难熔金属及合金的最新进展

介绍了熔盐电解固态氧化物制备金属(FFC法)的基本原理,并综述了利用FFC法制备难熔金属及合金的最新进展,分析了FFC法的优点及目前存在的主要问题,指出如果FFC法的电解速度和电流效率得以提高,电解固态氧化物直接制备金属及合金将具有很好的工业化前景.     

电解精炼回收废海绵钛及对电极过程机理的初步分析

在50安培中心阴极密闭氩气保护电解槽中,采用NaCl-KCl-TiCl_3-TiCl_2熔盐,以天化钠还原之废海绵钛做可溶阳极,进行条件实验。在实验中配合熔盐中变价钛离子的化学分析、阴极沉积金属的显微照象观察以及电子探针测定,以便较深入地了解了钛电解精炼的内在规律,为下一步进行废钛合金回收奠定了基础,并且探索熔盐电解直接制     

熔盐电解制备碳化钛粉末的研究

在CaCl2熔盐中,以TiO2和炭黑的混合物为阴极,在850℃电解制备得到了碳化钛粉末。研究不同电解时间后所得阴极产物的物相结构,探讨了熔盐电解法制备碳化钛的阴极反应过程及机理。结果表明,氧离子在固相中的传质是阴极反应速度的限制性环节。熔盐电解法制备碳化钛的工艺简单、反应温度低且对环境友好。     

电解法制备高纯钛的研究

以海绵钛为可溶阳极,纯钛板为阴极,NaCl-KCl-TiClx混合熔盐作电解质,在900～980℃温度范围内进行熔盐电解,研究了加料温度、电解温度、可溶钛浓度以及阴极电流密度等因素对阴极产品杂质含量的影响。结果表明,在较高温度下加料并电解可获得杂质含量低的产品,通过控制可溶钛浓度和阴极电流密度可获得不同形貌和纯度的阴极产品。     

不同制备工艺对金属钛粉微观性质及应用的影响研究

金属钛粉末在增材制造等新型成形方法中得到越来越广泛的应用,目前主要通过熔盐电解法和气体雾化法来制取。借助X射线衍射技术(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)、热重-差热分析法(TGA-DSC)等检测方法,从物相结构、晶胞参数、微观形貌、表面状态、热稳定性等方面,对采用熔盐电解和气体雾化2种不同工艺制取的金属钛粉的性质和应用进行全面对比分析。结果表明,电解钛粉微观形貌不规则,同一性差,适合作为粉末冶金原料和热还原剂;气雾化钛粉微观形貌为均匀球状,表面不易吸附气体杂质,比表面积为3.69 m~2/g,更适宜作为增材制造的原材料。     

高纯钛的生产与应用

联系西北有色金属研究院高纯钛生产实际,叙述了碘法,熔盐电解法,电子束熔炼法,电子束区域熔炼法等传统高纯钛生产方法的进展及应用现状,指出每一单一的传统精炼方法都日益不能满足电子工业对高纯钛纯度的要求,而目前比较经济的方法是将多种单一方法组合起来形成复合工艺,如熔盐电解-电子束熔炼法,电子束熔炼-电子束区域熔炼法。并介绍了很有发展前途的固相电解、激光精炼新工艺和高纯钛在半导体器件和高真空设备中的应用状况。     

熔盐电解法制备铝钙合金中的反电动势

研究了在CaCl2-CaF2纯钙盐体系中下沉式铝液槽结构熔盐电解法生产Al-Ca合金新工艺,采用连续脉冲-示波器法测定电解过程的反电动势,研究了在实验室条件下电解温度、电流密度、电解时问和极距对熔盐电解法制取铝钙合金的反电动势的影响.用熔盐电解法并采用铝阴极生产Al-Ca合金比对掺法更加节省电能,降低了Al-Ca合金的生产成本,是一种有经济价值的生产方法,有很好的发展前景.     

熔盐氯化法海绵钛生产技术的应用与改进

熔盐氯化法海绵钛生产技术包括熔盐氯化-铝粉除钒-还原和蒸馏-氯化镁电解。本文概述了我国海绵钛生产现状,对熔盐氯化法海绵钛生产技术进行了介绍和评价,指出其工艺中的不足,并提出了一些建议。     

低成本海绵钛生产新方法

简要分析了传统金属钛的生产方法，指出依靠改进传统工艺无法改变钛生产成本高这一现状。系统总结了目前正在开发或改进的钛生产新工艺，指出二氧化钛熔盐电解直接提取钛生产工艺是最有希望取代传统的Kroll和Hunter工艺的一种新的提钛技术。     

连续化制钛方法（2）

主要论述了一种连续化电解具有导电性的熔融钛渣之类的含钛混合氧化物熔液，从而制取金属钛或钛合金的专利方法，并对该方法的技术可能性和经济性进行了分析和评价。     

真空熔盐电解法制备海绵钛电流效率影响因素的研究

研究了各种因素对真空熔盐电解法制备海绵钛电流效率的影响。研究结果表明：（1）在CaCl2熔盐体系中进行电解,当压力〈10Pa、电解温度850℃、电极间距5cm、阴极电流密度1．05A／cm^2、阳极电流密度0．8A／cm^2时,可有效避免海绵钛的二次氧化,降低槽电压,减少电流损失,从而提高电流效率;（2）采用混合熔盐体系CaCl2＋A,可较大幅度降低电解温度和熔盐电阻,从而提高电流效率;（3）可通过选择适宜的真空度、熔盐体系、电极间距、电流密度,保持规整的电解槽内型,使用纯度较高的熔盐和TiO2原料等提高电流效率。