NaCl-Na_2WO_4-WO_3系熔盐电解法制备超细钨粉的研究

在NaCl Na2 WO4 WO3熔盐体系中 ,对熔盐电解法电解氧化钨制取高纯超细钨粉进行了实验研究。在该电解质体系中 ,在电解温度为 780℃、阴极电流密度为 32 0mA/cm2 的条件下 ,可以制得平均粒度为 0 96 1μm的超细钨粉。在低电流密度时 ,阴极的电解反应为W6 在阴极放电 ,三氧化钨直接还原得到钨粉 ;而在高电流密度时 ,阴极电解反应分为两步 ,首先是Na 在阴极放电 ,生成金属钠 ,然后是金属钠还原三氧化钨得到钨粉。另外 ,还对电解槽温度、阴极电流密度和电解质中WO3的浓度对电流效率的影响进行了测定与研究     

NaCl—Na2WO4—WO3系熔盐电解法制备超细钨粉的研究

在NaCl-Na2WO4-WO3熔盐体系中,对熔盐电解法电解氧化钨制取高纯超细钨粉进行了实验研究。在该电解质体系中,在电解温度为780℃、阴极电流密度为320mA/cm^2的条件下,可以制得平均粒度为0．961μm的超细钨粉。在低电流密度时,阴极的电解反应为W^6 在阴极放电,三氧化钨直接还原得到钨粉;而在高电流密度时,阴极电解反应分为两步,首先是Na^ 在阴极放电,生成金属钠,然后是金属钠还原三氧化钨得到钨粉。另外,还对电解槽温度、阴极电流密度和电解质中WO3的浓度对电流效率的影响进行了测定与研究。     

熔盐电解法制备金属钨粉的技术分析及发展前景

钨作为不可再生的国家战略性重要资源,在国民经济各部门及国防工业中使用范围及消耗量正逐年增加.综合分析现行制备金属钨粉的方法和技术工艺的改进及存在的问题,在开发短流程,提高资源利用率,降低生产成本已成为冶金技术发展的趋势大背景下,提出采用合适的电解质体系,由钨酸盐为活性物一步直接由熔盐电解法制备金属钨粉的方法以达到大幅缩...     

Na2WO4与CaWO4在电解制钨过程中的解离及离子运动形式分析

对熔盐电解法在NaCl-KCl-Na2WO4和NaCl-KCl-CaWO4体系制取钨粉的过程中采用瞬时断电计量，对电极产物进行X-射线衍射分析，对比分析Na2WO4和CaWO4两种钨酸盐在熔盐中的解离运动形式，从而能够深层揭示体系的电解机理。研究结果表明：由于活性物质本身的结构、外部条件及电解质体系、电子传递过程和扩散过程的影响，Na2WO4和CaWO4在电解过程中的活性基团解离及离子运动形式有较大差别，Na2WO4以Na+和WO42-为活性离子基，而CaWO4可视为中性分子团，其中的活性基团可近似为CaO·WO3，电极的浓差极化仍是Na2WO4和CaWO4电解过程的控制步骤。     

熔盐电沉积钨的研究进展

熔盐电沉积工艺可以直接从钨的氧化物中制备金属钨。主要综述了熔盐电沉积钨的发展,介绍了Na2WO4-Zn O-WO3体系、Na2WO4-WO3体系、Na Cl-Ca Cl2-Na2WO4体系、Zn Cl2-Na Cl-KCl-KF-WO3体系、KF-B2O3-WO3体系和Li2WO4-Na2WO4-K2WO4体系等6种熔盐体系的电沉积钨的发展,认为熔盐电沉积金属钨是今后研究开发的重点,并提出了应继续研究现有熔盐体系的物理化学性质,完善熔盐结构及电化学反应机理等理论,以形成完整的熔盐电沉积钨理论体系的建议。     

难熔金属含氧酸盐短流程熔盐电解制备金属单质及合金的研究进展

难熔金属在高精尖领域的应用越来越广泛,但其储量低且多存在于多金属伴生矿中,提取困难.目前熔盐电解制备金属及合金的工艺大多是以金属氧化物或氯化物为原料,氧化物在熔盐中溶解度小,还原动力学差;氯化物虽然溶解度较好,但其制备过程复杂,腐蚀性强,污染环境.本文提出以难熔金属含氧酸盐作为原料采用熔盐电解短流程制备金属的新过程,根...     

NaCl-KCl-Na_2WO_4-CuO体系电解制备钨铜复合粉体研究

文中研究采用熔盐电解以由Na2WO4和CuO为活性物质电解获得钨铜合金复合前驱粉体.通过循环伏安法对电解质体系及电极过程进行定性分析认为Na2WO4减缓体系活性物质扩散速度,CuO与Na2WO4的电解非同步进行.通过改变活性物质的加入方式进行对比实验,结果表明：在温度750℃;以一定比例KCl-NaCl混合熔盐为电解质,在起始槽电压1 V,先加入CuO电解2 h;后加入Na2WO4,调整槽电压至2 V电解3 h,对产物进行X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS）表明,可以获得纯度达到98%的W-Cu合金粉体.     

稀土动态

赣州有色冶金研究所针对氟化物体系熔盐电解氧化物制取金属钕工艺存在的问题。进行试验研究,在小型试验基础上。我所与寻乌稀土矿共同开展了“从离子交换解吸氟化钕溶液开始制取金属钕”的全流程扩大试验。试验结果表明,全流程可行;用氟化剂直接制备氟化钕的工艺简便,较好地解决了熔盐电解质制备氟化钕沉淀过滤洗涤的困难,可以大量生产。采用混合沉淀剂代替草酸,工艺合理、成本低。在电解金属钕工艺中有所创新,具有电弧升温熔化,阴极保护,小电流自热电解和金属取出等特点,有实用价值。     

金属钛制备工艺研究进展

本文介绍了热还原法制备金属钛的工艺,包括Kroll法、镁还原低价卤化物、PRP法及Hunter法及电解法,包括电解TiCl4法、FFC剑桥工艺、EMR／MSE等,分析了各种方法的机理及特点。并且认为以TiCl4为原料制备钛工艺降低成本的空间很小;如能生产出低成本的TiCl4,钛成本高的问题将很快得以解决;从熔盐中直接电解TiO2制备金属钛,是低成本金属钛制备新工艺的发展方向。     

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.     

锆粉制备工艺的研究进展

综述了目前制备锆粉的主要方法。介绍了熔盐电解、直接电脱氧、氢化脱氢制备锆粉的特点、基本原理及研究现状。系统介绍氢化脱氢及高能球磨法的优缺点,针对高品质、低成本锆粉的研究方向作了展望。     

非水溶剂电还原制取重稀土金属及合金的研究现状及发展

随着重稀土元素对铝、镁、铜、镍及钢铁等金属材料的功能化作用被广泛关注,使得作为战略性资源的重稀土元素在金属合金材料的应用领域拓展空间巨大.在此背景下,作为改性元素的重稀土金属及合金的市场需求必然猛增.由于重稀土单质自身的高熔点,混熔法、真空热还原法一直是生产制备重稀土金属及合金的主要方法,寻求一条低成本、高效、绿色的制备方法则至关重要.由于熔盐电化学还原法在生产低熔点轻稀土及合金工艺方面具有经济、高效等优势,近年来,通过熔盐电解方式直接制取低熔点的重稀土合金成为国内外学者研究的热点,从目前取得进展来看,具有广阔的发展前景.针对国内外重稀土金属及合金的熔盐电解法制取的研究现状进行了评述,从体系物理化学性质、电极过程机理、模拟计算等几个方面做了简要的总结和分析,以期对重稀土合金材料的制备研究提供有益的帮助.      

熔盐电解制备钛及钛合金研究进展

熔盐直接电解钛氧化物制备金属钛及其合金的机理至今仍是研究热点,目前主要存在两种解释：一是阴极氧化物得到电子,氧离子化后进入溶液,进而在阳极以气体的形态放出,而钛留在阴极;另外,熔盐中的Ca^2＋在阴极得到电子后生成金属钙,金属钙进一步还原钛氧化物得到金属钛。本文主要就近年来围绕两种机理展开的研究进行归纳总结,并在文献和实验的基础上通过能斯特方程计算推导钒钛磁铁矿直接熔盐电解制备钛合金的可行性,为实现经济、简洁的钛合金生产提供借鉴。     

高性能超细钨粉的制备工艺研究

综述了近年来制备超细钨粉的主要生产工艺,包括高能球磨法、氧化钨还原法、钨粉氧化还原法、仲钨酸铵直接还原法、喷雾干燥法、溶胶-凝胶法、反向微乳液介导法、熔盐电解法、相转移合成法和自蔓延高温还原法等,并分析了这几种方法的优缺点和最新研究进展。     

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。     

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。     

金属钨涂层制备工艺的研究进展

金属钨属于难熔金属,具有高的强度和硬度,同时具有良好的化学稳定性,不易受到腐蚀,但其昂贵的价格及难加工特性限制了其应用,因此,用金属钨作为涂层材料来改善基体材料的性能,引起了众多研究者的关注。该文综述纯金属钨涂层的几种重要制备方法,包括:熔盐电镀法,等离子喷涂法,爆炸喷涂法,气相沉积法等。等离子喷涂是钨涂层制备中最为成熟的1种方法,基体材料不受限制,涂层厚度容易控制。熔盐电镀法能够通过电化学反应从化合物中一步获得厚度均匀的金属钨涂层,并且可避免引入氧和碳等杂质。化学气相沉积法获得的钨涂层致密度高;物理气相沉积法可以在任意基材上获得钨涂层。同时介绍这些方法各自的技术特点和目前的研究现状,并对金属钨涂层的制备方法进行展望。     

日本金属钛制备工艺技术研究进展

综述了日本近年来在海绵钛制备、钛金属新型提取方法、钛屑回收提纯等工艺技术研究现状。重点介绍了日本大阪钛技术公司与东邦钛业公司在原料结构调整、海绵钛单炉产能提升、原料(TiCl_4与Mg)纯度及海绵钛质量提升等方面的生产技术进步;目前日本使用TiO_2含量为90%~92%的钛原料比例已达30%,海绵钛单炉产能达13 t,已建立Kroll法稳定生产制备纯度为99.999%(5N9)的高纯金属钛生产工艺。为降低金属钛生产成本,日本近年来还开发了钙热还原法(OS法)、电子中介反应与融盐电解法(EMR/MSE法)、预制还原法(PRP法)等新型钛金属提取方法,分析其工艺流程及技术特点的同时,对日本废钛屑回收利用制备TiCl_4、采用MgCl_2熔盐电解钛屑脱氧净化等新工艺进行了评述。虽然理论与试验均证明了各种新方法的工艺可行性,但若要使其替代现用Kroll法生产工艺,仍需在简化生成设备、提升生产效率、提升产品纯度等方面进一步开展研究。     

LaCl3-KCl熔盐体系物化性质研究

合理选择熔盐体系在电解法制备稀土金属工业生产过程中至关重要。文中采用阿基米德法、拉筒法和连续变电导池常数法（CVCC）测定了不同配比的LaCl₃-KCl熔盐在1 073~1 223 K下的密度、界面张力和电导率。结果表明,随着温度升高,相同成分的LaCl₃-KCl熔盐的密度（ρ）和界面张力（σ）均呈降低趋势,而电导率（κ）逐渐增大;在相同温度下,随着LaCl₃含量增加,LaCl₃-KCl熔盐的密度和界面张力均逐渐增大,而电导率逐渐减小。通过拟合获得密度、界面张力以及电导率的经验公式分别为ρ=a-b×T×10-3、σ=a-b×T×10-3、κ=A+B×T×10-3+C×T2×10-6,明晰了熔盐的物化性质随温度及组分的变化规律,为熔盐电解法制备镧及其镧合金提供科学依据。