900℃下合成Ti-C-O固溶体的电化学行为研究

以TiC和TiO_2为原料在900℃烧结得到了与USTB钛电解工艺所用阳极原料类似的Ti-C-O固溶体,并对该固溶体在750℃NaCl-KCl熔盐体系中的电化学行为进行了研究。结果显示,该固溶体可以发生电化学溶解,钛元素以离子的形式进入熔盐中,碳元素和氧元素则以CO为主、CO_2为辅的气体形式析出。以该固溶体为阳极进行恒电流电解,最终在阴极得到了金属钛。     

金属锂在LiCl-KCl熔盐体系中的溶解过程

利用等温饱和法研究了温度对金属锂在LiCl-KCl熔盐体系中溶解度的影响。采用W电极,利用电流反向计时电位法和方波电流法研究了电流密度、LiCl含量对金属锂在熔盐中溶解速率的影响,并研究了极化对金属锂溶解速率的影响。结果表明,金属锂在LiCl-KCl中的溶解度随温度的升高而增大,在熔盐中的溶解反应为吸热反应,金属锂的溶解速率不受电流密度的影响,随LiCl含量的增加先增大后减小,溶解速率受熔盐体系黏度的影响较大。极化对金属锂溶解没有影响,锂的溶解没有电化学特性。     

铜在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为研究

采用循环伏安、方波伏安、计时电位及线性扫描伏安法研究了500℃时Cu(Ⅰ)在LiCl-KCl熔盐体系中石墨电极和钼电极上的电化学行为,并且研究了不同CuCl浓度下铜的沉积电位。结果显示,铜离子在熔盐中的还原过程分两步进行,分别在-1.05 V和-1.55 V处依次还原,即Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅰ)→Cu(0)。通过循环伏安及计时电位测试,均得出Cu(Ⅰ)在LiCl-KCl熔盐中的阴极还原过程为受扩散控制的准可逆过程,扩散系数分别为1.79×10-5 cm2/s和1.26×10-5 cm2/s。     

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%。     

钛离子在低碳钢电极上电化学还原过程

采用循环伏安法及卷积伏安法研究了 LiCl-KCl 熔盐体系中低价钛离子的电化学还原过程。研究表明,低价钛离子在低碳钢电极上的阴极还原过程为产物可溶的电化学极接近可逆反应。同时还发现,在制备低价钛的过程中可能有杂质产生,这种杂质估计是钛的氯氧化物。     

CP熔盐电化学方法检测LiCl-KCl熔盐La（Ⅲ）浓度

在773 K氩气环境下,采用CP熔盐电化学方法对LiCl-KCl电解质体系中不同组分LaCl₃(0.98 %、2.0 %和3.3 %)进行La离子浓度检测.研究结果表明:La（Ⅲ）在钨电极上相对于银/氯化银参比电极的还原析出电位在-2.0~-2.2 V左右,通过阴极峰电流值、过渡时间与深度三者关系计算,773 K下La离子扩散系数在1.29×10-5~5.42×10-5 cm2/s之间.通过对比计时电位法（CP）和电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP）检测的La离子浓度结果,相对误差依次为1.25 %、1.11 %和1.72 %.LiCl-KCl熔盐中La电沉积的峰值电流和过渡时间平方根乘积与浓度呈良好线性关系,说明以CP熔盐电化学方法检测离子浓度可行性好.      

一次烧结成型制备碳氧钛可溶阳极工艺探索

以沥青作为添加剂,开展了一次烧结成型制备碳氧钛可溶阳极探索试验,研究该种可溶阳极在NaCl-KCl-TiCl_x熔盐体系中的电化学溶解行为。结果表明:在较优的工艺条件下,制备的一次烧结成型可溶阳极密度为1.3~1.4 g/cm~3,摔落强度符合电解要求;一次烧结成型可溶阳极在低价钛(NaCl-KCl-TiCl_x)熔盐体系中能实现稳定电化学溶解。     

强制搅拌对Na3AlF6-AlF3-CaF2熔盐体系中TiO2溶解的影响

采用等温饱和法研究了静置和搅拌状态对TiO2在Na3AlF6-AlF3-CaF2熔盐体系中的溶解速率及溶解量的影响,分别对空冷和水淬处理的熔盐样品进行X射线衍射分析。结果表明：熔盐温度为960 ℃时,静置状态下,TiO2的溶解量随溶解时间的延长而增加,溶解120 min时的溶解量为2.33%;搅拌条件下,提高了溶解速率,溶解120 min时的溶解量为5.33%;XRD分析表明二氧化钛在熔盐体系中以TiO2相存在。     

钕铁在NdCl_3-KCl熔盐中溶解行为的研究

在用电化学方法研究了钕在NdCl_3熔盐中溶解度和溶解机理之后,本文用重差法和最大气泡压力法测定了钕和钕铁合金在NdCl_3-KCl熔盐中的溶解损失,熔盐表面张力与添加剂的关系,证实了钕铁合金的电化学和化学溶解机理:钕在熔盐中溶解损失是影响电流效率的主要因素。     

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。     

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。     

LiCl-KCl熔体中PrCl_3的电化学还原

本文用循环伏安、计时电流和x射线能谱分析等方法研究了450℃下LiCl-KCl共晶熔体中PrCl_3的电化学还原。研究结果表明,Pr~(3+)在钨电极上的电化学还原机理为一步还原的准可逆过程:Pr~(3+)+3e→Pr,-3.10V(相对标准氯电极)。而Pr~(3+)在铁电极上还原为金属时可逆性较差。     

氧化镁在NdCl3-NaCl-KCl-MgCl2熔盐中的溶解行为

研究了氧化镁在NdCl3-NaCl-KCl-MgCl2熔盐中的溶解行为.利用正交回归实验设计研究了熔盐各组分对MgO溶解度的影响,测定了不同组分熔盐中MgO的溶解度.结果表明MgO溶解度主要决定于组分NdCl3含量.分别测定了MgO在700,780,850℃下的溶解动力学.结果表明MgO在NdCl3-NaCl-KCl-MgCl2体系中的溶解速率主要与NdCl3浓度有关,其它因素的影响不显著.得到MgO溶解反应的活化能E=33.36 kJ·mol-1.     

金属钛与熔盐的相互作用探讨

以钛坩埚为容器,在740～860℃下,研究了钛在各种熔盐中的溶解行为,与其它碱金属氯化物相比,钛在 LiCl 熔盐中有较高的溶解浓度,而钛在钾的卤化物熔盐中的溶解浓度随熔盐阴离子半径减小而增加。此外,还检测了两种组分熔盐中的溶解量。     

NaCl-KCl熔盐中TiB2阳极溶解和电化学还原行为研究

金属钛清洁提取是近年来的研究热点.提出了以TiB2为可溶性阳极,电解提取金属钛新方法.利用线性扫描、循环伏安和方波伏安等电化学测试技术,分析了TiB2在NaCl-KCl熔盐中的阳极溶解和电化学还原过程.结果表明,TiB2阳极可发生电化学溶解,其中钛被氧化为Ti3+进入熔盐中,而硼则被氧化为B单质.Ti3+迁移至阴极,发...     

钇离子在钼电极上电还原形核机理的研究

采用计时电流法、循环伏安法研究了 LiCl-KCl 体系中430～480℃下钇离子在钼电极上的阴极还原过程、钇的形核和长大过程,利用循环伏安法、Ag/AgCl(x=0.01)参比电极,确定钇离子在此熔盐中的准平衡电位;Y~(3+)在钼阴极上沉积的初始阶段是三维半球形瞬时形核,而后是 Y~(3+)在熔盐中向半球形晶核扩散控制下的晶核长大过程。     

锂电解中加入碳酸锂回收氯气

电解氯化锂和氯化钾的熔融盐生成金属锂和氯气,碳酸锂同还原剂一起添加到产生氯气的阳极室的电解槽表面,以生成氯化锂,所生成的氯化锂随即溶解于熔盐混合物中,并补充电解中所消耗的氯化锂。 碳酸锂是熔点为726℃的粉末固体,在450℃以上的电解槽中不溶解。为了促进碳酸锂同氯气的反     

碳酸钠焙烧对铀锆混合氧化物中铀溶解率的影响

研究了碳酸钠焙烧对铀锆混合氧化物中铀溶解率的影响。结果表明:铀锆混合氧化物中的难溶铀主要以固溶体U_xZr_yO_2形式存在,碳酸钠焙烧可破坏固溶体结构,提高铀溶解率;焙烧过程中,ZrO_2由四方相转为单斜相,U_3O_8转为易溶解的铀酸盐;在900℃下加碳酸钠焙烧,碳酸钠添加量为铀锆氧化物质量的0.25倍时,焙烧产物铀溶解率达99%,溶解渣中铀质量分数低至1%以下。     

Y_2O_3在NaF-AlF_3-LiF熔盐体系中的溶解度研究

采用等温饱和法研究了Y_2O_3在NaF-AlF_3-LiF熔盐体系中995～1 115℃范围内的溶解平衡及溶解度随温度和NaF/AlF_3摩尔比变化的规律,建立了溶解度与温度及NaF/AlF_3摩尔比之间的一次回归方程。结果表明:在995～1 115℃范围内,Y_2O_3在NaF-AlF_3-LiF熔盐体系中的溶解平衡时间不低于40 min;同时,Y_2O_3在体系中的溶解度随温度升高和NaF/AlF_3摩尔比增大均增加;995～1 115℃及NaF/AlF_3摩尔比2.3～2.9范围内Y_2O_3溶解度的回归方程拟合度超过90%。     

电化学还原法制备Fe-6.5%Si薄板

介绍了高温熔盐电沉积技术的特点及硅的沉积历史。在FLNAK-Na2SiF6熔盐体系中,以低硅钢片Fe-3％Si薄板为阴极,控制温度和电流密度,以电化学还原法沉积硅,然后在1050℃下利用高温扩散退火均匀化处理,制得成分均匀的Fe-6．5％Si薄板。对熔盐电沉积过程中的工艺因素进行了讨论,指出了熔盐电化学还原方法是制备Fe-6．5％Si薄板的一种新方法。