CaCl2体系中电解还原TiO2制取钛的研究

在熔融CaCl2体系中，进行了直接电解还原TiO2制取钛的实验，结果表明：在电解温度850℃，槽电压3．0V下电解数小时可以得到钛。电子探针和X衍射分析表明：采用3种不同的TiO2加料工艺的电解阴极产物含钛量分别达到了94．646％，80．632％和99．784％，得到的阴极产物呈海绵状或颗粒状。     

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。     

熔盐电解法制备高钛铁合金

采用电化学还原法,温度为900℃,在CaCl2熔盐中以烧结的TiO2与钛铁矿混合物(Ti:Fe=1:1原子比)为阴极,石墨棒为阳极,制备出了高钛铁合金.探讨了混合物烧结后的相组成变化及高钛铁合金的合金化历程.实验结果表明,混合物烧结后,TiO2由锐钛矿结构转变为金红石结构,钛铁矿转化为热力学稳定的Fe2TiO5.钛铁矿的晶体结构由烧结前的三方晶系经950℃以上烧结后,转变为斜方晶系的Fe2TiO5.制备出的高钛铁中铁钛含量分别为:77.19％和9.68％(质量分数).其合金化历程为:TiO2先生成CaTiO3,然后继续脱氧还原为金属钛;钛铁矿优先还原出金属铁,然后与生成的金属钛发生合金化反应生成钛铁合金.表明熔盐电解nO2与钛铁矿的混合物是一条制备高钛铁合金的新途径.优化电解条件提高电流效率可进一步提高电解速度,得到质量更高的高钛铁合金.     

Some Recent Advances in Molten Salt Electrolysis

The basic principles and the main applications of molten salt electrolysis for metal production are briefly outlined. The electrowinning of titanium, magnesium and aluminium is discussed in some detail. The development of a new process for the electrowinning of titanium is described. In magnesium electrolysis new cell designs have been introduced, including the use of bipolar electrodes. The search for inert electrodes for aluminium cells has been intensified.     

熔盐电解精炼锆的工艺研究

研究了不同配比的NaCl-K2ZrF6熔盐体系的熔点,K2ZrF6:NaCl=3:7的熔点较低为721℃.在此基础上,研究了熔盐配比、阴极电流密度、电解温度等因素对NaCl-K2ZrF6熔盐体系电解精炼电流效率的影响,结果表明阴极电流密度、电解温度均与电流效率成反比.采用XRD及元素含量分析等方法研究了电解精炼产品质量.较佳的工艺条件为K2ZrF6:NaCl为3:7(%,质量分数),温度800℃,阴极电流密度1 A·cm-2,在此条件下,电流效率可达84%以上.阴极锆为合格的工业级锫产品,产品中Fe,Ni,Cr,Mn等杂质分别由2700×10-6,540×10-6,350×10-6,400×10-6降低到30×10-6,10×10-6,18 ×10-6,100×10-6以下,产品纯度达到99%以上.     

氟盐体系中电解制取铝钪合金的研究

以２７Ｎａ３ＡｌＦ６ＬｉＦＳｃ２Ｏ３熔盐体系作为电解质，采用｛３，２｝单形重心正交试验设计研究了熔盐电解法制取铝钪合金的熔盐各组分对合金钪含量ηＳｃ及电流效率ηｉ的影响，给出了ηＳｃ及ηｉ与熔盐各组分的回归方程。     

熔盐电解制备金属钒

以氧化物为原料,采用熔盐电解的方法,制备了金属钒。研究了电解温度、电解电压、电解时间和阳极面积等参数对电解电流的影响规律。用扫描电镜、微区分析和X-射线表征了未完全还原及完全还原的试样的形貌、结构和组成。在850～900℃温度范围、2.9～3.0 V电压范围实验室规模上电解获得了金属钒。该方法具有温度低、流程短、设备简单,适合小规模化生产的优点。     

熔盐电解制备稀土铝合金的研究

铝中加入一定量的稀土金属后,铝合金的导电性、机械强度、耐腐蚀性和耐热性等方面都有明显的提高。稀土金属在铝合金中具有净化、细化和合金化效果。稀土铝合金因有上述的特点,而广泛地应用在电工铝的生产上。研究稀土铝合金的制取方法对稀土铝合金的广泛应用具有积极的推动作用。本实验使用熔盐电解法制备了稀土铝合金。     

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。     

熔盐电解法制备硼粉的研究

研究了在KCl-KBF4体系和KCl-KBF4-B2O3体系中熔盐电解法制备硼粉的工艺条件。对KCl-KBF4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∶KBF4为5∶1,温度750℃,阴极电流密度1.5A.cm-2,电解时间3h。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-KBF4-B2O3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。     

熔盐电解法制备高纯铟

以还原ITO废料得到的铟锡合金为原料,氯化铟和氯化锌的混合盐为电解质,采用熔盐电解法经过两次电解,可以制备出纯度达到4N5的高纯铟,相对于湿法电解工艺,产率提高至少2倍,且工艺过程不产生废水。     

SrCl2-KCl-SrF2体系中熔盐电解法制备铝锶合金

以SrCl2为原料,在70%SrCl2-29%KCl-1%SrF2体系中电解生产Al-Sr合金。考察了电解温度、电流密度和电解时间等条件对电流效率和合金锶含量的影响。通过控制工艺条件,可以生产锶含量在0～10%的Al-Sr合金,其物相主要为Al与Al4Sr。     

Synthesis of Calcium Hexaboride by Electrolysis of Molten Salt

Metallurgical and Materials Transactions B - Formation of calcium hexaboride by means of electrodeposition of boron oxide in molten CaCl2 with additives of CaO and B2O3 was analyzed. It was shown...     

氯化物熔盐电解槽磁场模拟

氯化物熔盐电解槽内部磁场的稳定对电流效率的提升非常重要。以50 kA氯化物熔盐电解槽为研究对象,运用有限元软件COMSOL建立电解槽三维电磁场模型,模拟了50 kA电解槽不同平面x、y、z三个方向的磁场强度和电磁力分布特点,重点研究工艺参数对磁场强度和电磁力分布的影响。结果表明,电流增加,每个平面的磁场强度和电磁力均增加,且增幅相同;降低极距、增加电解质液面高度、增加阳极半径均会使磁场强度最大值和电磁力最大值增加。     

可溶阳极TiC_xO_y熔盐电解试验研究

研究了自制钛可溶阳极Ti CxOy(x≈0.50,y≈0.50)在简单氯化物(Na Cl-KCl)熔盐体系、低价钛离子浓度为3.5%的(Na Cl-KCl-Ti Clx)熔盐体系中的电化学溶解行为,同时考察了相应体系下的阴极行为。结果表明,在上述两种熔盐体系中,阳极Ti CxOy(x≈0.50,y≈0.50)均能发生电化学溶解。在简单氯化物熔盐体系中不利于得到阴极产物;在含低价钛离子的熔盐体系中有利于阴极产物的稳定得到,阳极的电流效率能够稳定在50%以上(以三价钛放电计算),阳极的溶解率从简单氯化物(Na Cl-KCl)熔盐体系中的80%左右下降到50%。     

稀土电解废熔盐的综合利用研究

主要研究了从氟化体系熔盐电解过程产生的废熔盐回收合格熔盐和氧化稀土的工艺条件；采用本工艺得到的熔盐可直接返回电解生产线使用，制取的氧化稀土质量都达到国家标准，稀土总收率达90．09％。     

CaCl_2熔盐直接电解还原钛铁矿的研究

在CaCl_2熔盐中,采用熔盐电解法还原钛铁矿。在槽电压分别为3.0V和3.1V、825～900℃时,研究了不同槽电压及电解温度对钛铁矿电解还原的影响,并对钛铁矿电解脱氧过程进行了讨论。结果表明,在电解过程中铁优先还原,反应区中铁含量高时易形成TiFe_2合金;槽电压对钛铁矿电解产物有重要影响;提高反应温度有利于促进铁钛的互扩散合金化过程。     

熔盐电解法制备硅粉的研究

以废旧石英坩埚为原料,在850℃的氯化钙熔盐中直接电解制备硅粉。采用XRD、SEM和ICP-AES对粉体进行表征和杂质含量检测。结果表明,电解后的粉体为呈准球形的单质硅,硼﹑磷杂质含量低,适合于制备太阳能级硅。     

熔盐电解法制备钨铜合金粉

在NaCl-KCl-Na2WO4-CuO体系中采用熔盐电解法直接制取钨铜合金粉,并对产物进行了XRD、SEM及EDS分析。结果表明,在780～800℃电解、阴极电流密度106～133mA/cm2、电解时间3～4h、电压2.2～3.2V的条件下,可以得到纯度99%以上、平均粒度0.91μm的钨铜合金粉末,各项指标基本达到了工业上烧结钨铜合金的要求。     

熔盐电解电源系统的节能改造

针对熔盐电解制取金属用电源系统存在故障频率高、能耗大等问题,简述应用免维护全数字三相调功器及改制整流变压器原边绕组的改造方案,熔盐电解电源系统改造后运行性能得到改善,节能效果显著.