钛的生产方法正在发生巨变

早在 1940年 ,WilliamKroll发明了工业生产金属海绵钛的基本方法 ,即克劳尔法(Kroll)。利用镁化学还原四氯化钛 (TiCl4)而获得海绵状的金属钛。当时 ,这位科学家预计 ,5 0年后人们将用电解法取代所谓的克劳尔法。1997年 ,英国剑桥大学研究开发成功了一种新方法 ,它似乎能够解决钛生产中存在的一些问题。据称 ,由剑桥大学材料科学与冶金系的DerekFrank、GeorgeChon和FomFarthing开发出来的新方法是以二氧化钛 (TiO2 )为原料 (这是一种容易得到的、成本低廉的和广泛使用的商品 ) ,而不是以TiCl4之类的钛盐为原料。在这种被称为“FFC -…     

反应带对钛坨结构的影响

钛作为一种重要的稀有金属，具有质量轻、耐腐蚀、耐磨损的特点，广泛用于航空、航海、化工、石油等工业部门。在工业化生产海绵钛的工艺中，镁还原-真空蒸馏是最有竞争力的工艺，在海绵钛生产中占主导地位。随着设备的大型化和自动化程度的提高，镁法生产海绵钛的成本已接近民用的范围，产品质量亦逐渐提高。因此钛的应用具有广阔的前景。镁法生产海绵钛是在高温和惰性气体保护下，在密闭的反应器中用镁还原四氯化钛，得到钛和氯化镁，最后用真空蒸馏或浸出的方法除去钛坨中残留的镁和氯化镁杂质，得到纯净的海绵钛。还原过程中被镁从四氯…     

中国海绵钛的投资状况及技术水平分析

海绵钛生产的新一轮扩建,使我国成为世界第一产钛大国。但海绵钛各生产工序均与国外有不小的差距,本文阐述了海绵钛各生产工序的现状、与国外的差距。并试着提出了缩小与国外差距的建议。     

近2年我国锆铪及锆化学制品的生产、贸易及研发概况

介绍了我国近2年来海绵锆、锆铪制品和锆化学品的生产、进出口概况,以及重要研发进展.我国工业级海绵锆产量从2003年的100 t增加到2005年的174 t,2005年的销售量达到150 t;锆粉与锆-铝消气剂等年产量在10 t左右;锆材和锆设备年产量在100 t以上;锆化学制品品种有10余种,年产量已达到20×104 t.锆砂的沸腾氯化工艺、锆铪的MIBK法分离工艺、以电熔ZrO2为原料制取粗ZrCl2工艺和Al-Y复合ZrO2粉的生产工艺等的研发工作,都取得了突破性进展.     

用TBP萃取分离锆和铪的工艺研究

研究了以碱熔-盐酸法代替碳氯法制备氧氯化锆溶液，用TBP(磷酸三丁酯)萃取分离锆、铪的工艺。研究结果表明：碱熔-盐酸法制备氧氯化锆，通过提纯可以获得低硅的氧氯化锆溶液，用TBP萃取不产生乳化，两相分离清楚。经小试、中试和扩大连续运转试验，证实了分离效果好、萃取过程不产生乳化、工艺操作稳定、回收率高，可获得原子能级的氧化锆和氧化铪。用TBP萃取分离锆和铪可应用于工业生产。     

我国锆英砂和锆化学制品的生产应用及供求分析

简介了我国锆英砂和锆化学制品的生产应用,并对这两类锆产品的国内外贸易和需求进行了分析。     

论冶炼海绵钛最佳炉型的择选

从镁热还原器氯化钛生成海绵钛的反应机理、动力学和热力学方面进行了理论分析,还综合分析了国内外钛冶炼的炉型结构,提出了确定钛冶炼炉型的基本原则,并提出了用于钛技术改造的采用最佳联合炉型的几点建议,即钛还原蒸馏联合炉还原期尽量采用内测温,在炉还原反应区要安装强制鼓排风,从提高散热效果;提高单产的联合炉直径不宜大于16米;反应罐直径与高度比应控制在1:2.5以上。     

中国核用锆铪材料的现状和未来发展

综述了我国核用锆、铪材研究开发和生产的历史进程和技术进步。总体上我国已建立起整套的锆、铪材研究开发和生产体系,掌握了主要的生产技术,但在材料应用和国产化方面还与核材料先进国家存在差距。指出,解决海绵锆的国内自给,解决吨级铸锭的成分控制技术,建立先进的板、带材生产线,完善异型材生产技术是我国建立完备锆、铪材生产体系的保障;开发具有自主知识产权的高性能锆、铪新材料,解决工程应用研究的瓶颈,是开拓国际市场和实现国产化的关键,从而保证我国核电事业健康、安全和可持续发展。     

锆在核电工业中的应用现状

用镁还原四氯化锆(ZrCl4)制得的海绵锆，由于不具备可塑性而不能直接用于制作核反应堆的构件。因此，要根据反应堆的特点，将海绵锆或海绵锆添加少量锡、铁、铌等合金元素后熔铸成锭，再加工成构件。堆芯是核反应堆的核心部分．是进行核裂变反应的区域．由燃料组件和相关组件构成。目前，用锆合金制作的燃料组件包括：     

用粉煤灰和锆英石制备β-Sialon/ZrN/ZrON 复合材料

以粉煤灰、锆英石和活性炭为原料,采用原位碳热还原氮化法成功制备β-Sialon/ZrN/ZrON 复合材料。研究配料组成和保温时间对合成过程的影响,并讨论材料的生成过程。通过XRD和SEM表征材料的相组成和显微组织。结果表明：增加试样中的碳含量以及延长保温时间均能促进β-Sialon、ZrN 和ZrON 的生成。合成β-Sialon/ZrN/ZrON复合材料的适宜工艺参数为锆英石、粉煤灰和活性炭的质量比49：100：100、合成温度1550°C、保温时间15 h。在1550°C保温15 h合成的β-Sialon 和ZrN(ZrON)的平均粒径分别约为2和1μm。β-Sialon/ZrN/ZrON复合材料的制备过程包括β-Sialon和ZrO2的生成过程以及 ZrO2向ZrN和ZrON的转化过程。     

乌克兰全流程海绵钛生产技术的应用和改进

为增强企业竞争力、提升产品质量,云南新立有色金属有限公司(以下简称新立公司)引进了乌克兰全流程海绵钛生产技术,成功实现了熔盐氯化技术、铝粉除钒技术、7.5 t"I"型半联合法还原-蒸馏技术的应用,并创造性地将多极性镁电解槽技术与乌克兰还原-蒸馏技术相结合,实现了对乌克兰镁电解技术的改进。通过应用这些技术并对其进行改进,新立公司生产出了高品质海绵钛,并且90级海绵钛的产出率达到了35%以上,提高了我国海绵钛的生产技术水平。     

Fe2O3、SiO2和TiO2对氧化铝真空碳热还原-氯化法炼铝过程的影响

采用单因素法,借助XRD、SEM和EDS以及金属铝直收率与物料质量损失率等手段与方法,分别添加Fe2O3、SiO2与TiO2(均为分析纯),研究铁、硅和钛氧化物对氧化铝碳热还原-氯化法炼铝过程的影响.结果表明:在40～100 Pa、1 723～1 733 K添加7.5%～10.0% Fe2O3(质量分数)时,金属铝的直收率达55.24%～60.60%(质量分数);而在40～100 Pa、1 763～1 783 K添加2.5%～15.0%SiO2(质量分数)时,金属铝的直收率达20.12%～28.03%,低于未添加SiO2时的金属铝的直收率;在40～100 Pa、1 763～1 783 K添加10.0% TiO2(质量分数)时,金属铝的直收率达73.64%,其平均纯度达95.82%.在上述实验条件下,添加Fe2O3和TiO2有利于氧化铝的碳热还原及碳热-氯化过程的进行,而添加SiO2不利于该法炼铝过程的进行.     

以白云石和菱镁石的混合物为原料真空铝热还原法炼镁的机理(英文)

利用SEM和EDS研究真空铝热还原煅白和煅烧菱镁石的混合物炼镁的反应机理。结果表明,根据在温度T时,t时间的还原率ηt与此温度下实验最终获得的还原率ηf的比,将还原过程分为三个阶段:0≤ηt/ηf≤0.43±0.06、0.43±0.06≤ηt/ηf≤0.9±0.02、0.9±0.02≤ηt/ηf<1。第一阶段为铝分别与煅烧菱镁石和煅白反应,主要产物为12CaO·7Al2O3和MgO·Al2O3,还原速率受化学反应的控制;Ca2+伴随熔融铝的扩散和化学反应速度决定了第二阶段的还原速率,CA相是此阶段的主要产物;CA2相在第三阶段产生,反应速率受Ca2+扩散控制。     

以白云石和菱镁石的混合物为原料真空铝热还原法炼镁过程的动力学（英文）

研究真空铝热还原煅烧白云石和煅烧菱镁石的混合物炼镁过程的动力学,提出一种满足真空铝热过程的等温还原方法。实验在4 Pa的真空下进行。实验结果表明:还原率随着温度、制团压力和铝粉添加量的提高而增加。对不同还原时间的还原渣进行XRD分析,结果表明,还原过程能够粗略地分为3个阶段:MgAl2O4和Ca12Al14O33的形成阶段;CaAl2O4的生成阶段;CaAl4O7的形成阶段。根据动力学模型将获得的实验数据分为3部分,这3部分的活化能分别为98.2、133.0和223.3 kJ/mol。     

一种以菱镁石和白云石混合矿物为原料的真空热还原法炼镁技术

提出一种以白云石和菱镁石的混合矿物为原料、以铝粉为还原剂的真空热还原炼镁,然后利用镁还原后的残渣制取氢氧化铝的工艺和技术,并进行实验研究。结果表明:以煅烧后的白云石和菱镁石混合矿物为原料的真空金属热还原炼镁,在还原温度为1 200℃、还原时间为2 h、铝粉过量系数为5%的条件下,镁的还原率可达89%以上,还原渣主要物相为CaO.2Al2O3,还原渣中Al2O3的含量为67%左右;该炼镁还原渣经碳酸钠和氢氧化钠的混合碱液浸出后,Al2O3的浸出率达到85%,浸出Al2O3后渣的主要成分为CaCO3;浸出液中的Al2O3以可溶解的铝酸钠存在于浸出液中,后经碳分分解制得氢氧化铝,氢氧化铝的白度达到97%。