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。     

25 kA熔盐电解法制备稀土镨钕合金非稀土杂质有效控制的研究

为实现熔盐电解法制备稀土合金工艺大型化、低能耗和高效性,采用25 kA电解电流在氟化物体系中的熔盐电解工艺制备稀土镨钕合金.通过工业实践,探究了电解过程中电解槽结构、电解温度、电流密度、电解质组分、搅炉操作及坩埚材质对电解产品纯度的影响.实验研究确立了25 kA熔盐电解法制备稀土镨钕合金有效控制非稀土杂质含量的工艺参数.      

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。     

电解法制备高锰酸钾试验研究

电解法制备高锰酸钾一般采用间歇式和敞开式工艺。通过试验,考察试验装置和各非平衡态非线性耦合因素(离子浓度、阳极电流密度、电解温度、电解时间等)对制备高锰酸钾的影响。结果表明,在电解温度65.0～70.0℃、电流密度65.0～75.0A/m2、电解时间12h条件下,电流效率仍能维持在40.0%以上,而传统的间歇式电流效率最高仅35%。在封闭式反应装置中连续电解可达到清洁生产、节能减排的目地。     

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。     

氟化物熔盐共电沉积制备Gd-Zr-Mg合金的研究

采用GdF3-LiF-BaF2为电解质熔体,Gd2O3、ZrO2及MgO混合氧化物为原料共电沉积Gd-Zr-Mg中间合金,考察了电解温度、阴极电流密度及混合氧化物原料中ZrO2的含量对电解电流效率及所得中间合金中Zr含量的影响.研究表明：电流效率随温度和电流密度增大均先增后减,随混合氧化物原料中ZrO2含量增大则减小;电解得Gd-Zr-Mg合金中Zr含量随电解温度和混合氧化物原料ZrO2含量的增加而增加,随阴极电流密度的增加则是先增后减,电流效率可达57%,Zr含量能达到10%～11%.     

氟化物体系熔盐电解制备YNi合金

以Y2O3为电解原料,以金属镍棒为自耗阴极、石墨板为阳极,在常规的石墨电解槽中采用氟化物体系熔盐电解法制备了YNi合金.研究了电解时间、电解温度、电解质组成、阴极电流密度等主要技术参数对电解过程的影响,并对所制备的钇镍合金进行了表征.结果表明,熔盐电解制备钇镍合金的较优工艺条件为:电解温度1000℃,电解质YF3与Li...     

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。     

提高铜电解电流效率的生产实践

影响紫金铜业电解厂铜电解过程电流效率的主要因素,包括电解液的杂质离子、循环量及温度、极间距、阳极板的物理规格、电解槽的对地漏电和电流密度。针对各因素采取相应的措施来提高电流效率,能够取得较好的效果,使其基本保持在98%左右。     

温度对电解二氧化锰工艺影响的研究

电解Mn的影响因素多于电解MnO2,所以试图研究在低温下电解MnO2来解决同槽电解Mn和MnO2温度差异问题。通过对比试验,研究以钛板为阳极在MnCl2-HCl溶液中和在Mn-SO4-H2SO4溶液中、以钛钌板为阳极在MnCl2-HCl溶液中温度对电解二氧化锰的电流效率和槽电压的影响,结果表明以钛钌板为阳极在MnCl2-HCl溶液中电解MnO2,低温下(45℃时)就具有低且稳定的槽压(-2.7 V)和高的电流效率(45℃时,ηA70%;55℃时,ηA90%)。X衍射试验表明:以钛钌板为阳极在MnCl2-HCl溶液中45℃电解沉积的物质是γ型二氧化锰。     

Electrochemical study on preparation of Mg-Li-Yb alloys in LiCl-KCl-KF-MgCl2-Yb2O3 melts

This paper presented a novel study on electrochemical codeposition of Mg-Li-Yb alloys in LiCl-KCl-KF-MgCl2-Yb2O3 melts on molybdenum. The factors of the current efficiency were investigated. Electrolysis temperature had great influence on current efficiency; the highest current efficiency was obtained when electrolysis temperature was about 660 oC. The content of Li in Mg-Li-Yb alloys increased with the high current densities. The optimal electrolytic temperature and cathodic current density were around 660 oC and 9.3 A/cm2, respectively. The chemical content, phases, morphology of the alloys and the distribution of the elements were analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, inductively coupled plasma mass spectrometry, respectively. The intermetallic of Mg-Yb was mainly distributed in the grain boundary of the alloys, presented as reticulated structures, and refined the grains. The lithium and ytterbium contents in Mg-Li-Yb al-loys could be controlled by changing the concentration of MgCl2 and Yb2O3 and the electrolysis conditions.     

稀土金属高温电解粉末给料机及 给料控制方式研究

通过研究物料添加过程对稀土金属电解槽炉温和电解电流的相互影响,建立稀土熔盐电解加料工艺制度,开发了基于液压升降装置、螺旋给料装置和伺服移动装置的稀土金属高温电解的粉末给料机.并对给料控制方式进行了研究,采用S7-200 PLC控制系统和伺服控制系统,研制了可灵活调节参数的加料自动控制系统.通过稀土金属粉末给料机及控制系统的开发,实现稀土金属电解物料的自动加料,替代人工加料,提高加料的均匀性和精确性,改善工人操作环境,降低人工劳动强度,提高稀土金属产品质量和生产效率,降低生产成本.      

磁场环境下铝电解熔融铝液成分激光诱导击穿光谱原位测量分析

铝电解车间具有高温、强磁、多粉尘等环境特点,当前生产过程中熔融原铝的成分检测主要是人工取样然后离线分析,化验过程及结果具有较大的滞后性,故将激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于铝电解车间铝液成分原位、实时测量具有重要意义。实验采用Nd:YAG脉冲激光器,多通道光纤光谱仪和电感耦合器件(CCD)探测器组成的激光诱导击穿光谱测量系统对电流为400kA电解槽中熔融铝液的主要成分铁、硅进行了探测,对原铝中部分元素的特征谱线进行了归属分析。考察了激光能量在磁场环境下的衰减变化及谱线梯度变迁规律,结果表明,距离电解槽边缘约2m处激光能量衰减达最大。分析了磁场对测试系统的影响,并建立了定标曲线,铁和硅两种元素按照内标法建立的定标曲线拟合度分别为93.50%和97.10%,采用该模型进行了测试实验,并用国标GB/T 7999—2015中光电直读发射光谱(OES)测试的相关指标验证测试结果的重复性与允许差。实验证明,LIBS技术在电解铝行业在线检测方面具有较好的应用前景,但是测试的稳定性与重复性也是面临的一个重要问题。     

流水线镁电解熔盐体系密度的研究

利用阿基米德方法研究流水线镁电解熔盐体系密度, 旨在确定适合于流水线镁电解熔盐的较优控制参数, 为生产提供指导, 为同行提供理论参考.研究结果表明:在MgCl₂-KCl-NaCl熔盐体系中, 随着氯化镁的浓度增加, 熔盐的密度增大; 随着氯化钾浓度的增加, 熔盐的密度减小; 随着氯化钠浓度的增加, 高钾含量的熔盐密度增大, 高镁含量的熔盐密度减小.当体系中出现KMgCl₃时, 熔盐的密度急剧增大; 当体系中出现K₂MgCl₄时, 熔盐的密度急剧减小.在生产中, 熔盐组分较优控制范围为: W_KCl: 50 %~70 %, W_NaCl: 18 %~23 %, W_MgCl2: 12 %~18 %; 熔盐温度较优控制范围为: 680~700 ℃.      

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.     

高效银电解设备在铅阳极泥回收银中的应用

某冶炼厂采用人工水平方式浇铸银阳极板和利用传统船型银电解槽电解银阳极板,从而回收铅阳极泥中的银,存在占地面积大、占压资金多、生产成本高、操作环境差等诸多问题,急需引进新的高效银电解设备.本文介绍了立模人工浇铸阳极板、自动水平连铸阳极板、立式高效电解槽、无残极电解槽等设备的原理、优点及其应用.采用自动水平连铸阳极板配套立...     

高电流密度银电解新工艺的研究与应用

在现有银电解工艺的基础上,借鉴贵溪冶炼厂高电流密度铜电解生产经验,通过试验研究,确定了高电流密度(700A/m2)电解条件下电解液最佳组分、净化工艺、循环控制模式、搅拌方式等关键技术,自行设计出适合高电流密度生产的银电解槽,开发出具有自主知识产权的高电流密度银电解新工艺,电流密度由原来的350A/m2提高至700A/m2。     

正交试验法对电解稀土工艺参数的优化分析

根据目前中国稀土电解槽生产的实际状况,以8 k A稀土电解槽为研究对象,通过在某工厂实习期间实际测量的电解生产数据和实际生产情况,试图找出对电解生产结果产生重要影响的工艺因素。根据工厂现有设备和条件,确定了对试验结果影响较大的5个因素:电解电压、电解温度、反应时间、阴阳极距、加料频率。围绕这些因素进行正交分析,找出其对生产结果影响重要性的主次关系并确定电解生产的最佳因素组合。结果表明,电解温度在电解过程中起着关键作用,温度把控不好导致电流效率不高且耗能严重,生产效率波动,按最佳工艺参数标准生产的电解槽各方面指标均有了明显提高。     

基于Comsol的稀土熔盐电解槽电场分析

采用Comsol Multiphysics 有限元软件,基于麦克斯韦原理,在电流不变的情况下,研究建立3 kA稀土钕熔盐电解槽电场数学模型,考察电极插入深度和极距对槽电压、电流密度等电场特征的影响。结果表明,模拟结果与实际生产数据吻合度高,所建立模型能较好地反映钕熔盐电解生产实际;随着电极插入深度的增大和极距的缩短,电解槽电压下降,利于降低电能消耗,但阴极电流密度比阳极电流密度下降快,不利于电流效率提高。应综合考虑能耗和效率,合理调整电极插入深度和极距,以降低钕熔盐电解单位能耗。     

Electro-extraction of molybdenum from Mo2C-type carbide

A process for the preparation of molybdenum from molybdenum carbide was investigated. It involved fused salt electrolysis of the carbide in an inert atmosphere electrolytic cell using a KCl-K₃MoCl₆ electrolyte. The preferred conditions for electrolysis carried out in a 0.075 m (3 in.) diam cell were: voltage 0.2 to 0.5 V; cathode current density 8000 A/m2 (720 amp/f²);bath temperature 1203 K; and electrolyte composition 7.5 pct molybdenum. Under these conditions, electrolysis in a 0.15 m (6 in.) diam cell charged with 1.5 kg of the carbide yielded a total metal recovery of 71 pct at an average current efficiency of 60 pct. The metal purity was better than 99.9 pct. The electron beam melt hardness for the electro-extracted molybdenum was in the range of 150 to 160 DPH. The paper presents a part of the thesis to be submitted by A. K. SURI to the University of Bombay (India).