新型低温铝电解质体系的研究：氧化铝的溶解度与溶解速度

分别测定不同温度下粉末状α－Ａｌ２Ｏ３在Ｎａ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３（摩尔比１∶１）Ｋ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３（摩尔比１：１）及Ｎａ３ＡｌＦ６－Ｋ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３（摩尔比０．５：０．５：１）熔盐体系中的溶解度和溶解速度。探讨和分析了ＬｉＦ对Ｎａ３ＡｌＦ６－Ｋ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３熔体（摩尔比０．５：０．５：１）中氧化铝溶解度的影响。结果表明氧化铝在低温钾冰晶石体系Ｎａ３ＡｌＦ６－Ｋ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３（摩尔比０．５：０．５：１）中的溶解度和溶解速度能够满足低温电解的要求。     

神经网络预报低温铝电解的电流效率

用Ｎａ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３－ＣａＦ２－ＭｇＦ２－ＬｉＦ－Ａｌ２Ｏ３体系中的低摩尔比（ｎ（ＮａＦ）／ｎ（ＡｌＦ３））电解质进行低温电解实验，以大量的实验数据为学习样本，让网络学习以建立各种电解条件与对应电流效率间的非线性映射，用来预报不同电解条件下的电流效率，研究了各种电解工艺参数对电流效率的影响规律。     

KF－AlF_3系热力学性质的计算

在ＫＦ－ＡｌＦ３熔体中采用络合离子逐级分解的模式，利用亚晶格溶液模型计算了ＫＦ－ＡｌＦ３熔体中的逐级解离常数和分解能。分解常数依次为ｋ１＝１．５５×１０－１，ｌ２＝４．２０×１０－２，ｋ３＝７．０１×１０－３；分解热依次为Ｈ１＝３７．８ｋＪ／ｍｏｌ，Ｈ２＝４８．２ｋＪ／ｍｏｌ，Ｈ３＝１２２．ｌｋＪ／ｍｏｌ，计算结果表明ＫＦ－ＡｌＦ３熔体中时比ＮａＦ－ＡｌＦ３和ＬｉＦ－ＡｌＦ３熔体中的都更稳定。本文还对ＫＦ－ＡｌＦ３熔体中各组成的摩尔浓度及其它混合热力学性质进行了计算，计算结果与实验测得结果吻合的较好。     

神经网络低温铝电解电流效率预报模型

本文研究基于神经网络的低温铝电解电流效率预报模型。实验样本采自用Ｎａ３ＡｌＦ６－ＡｌＦ３－ＣａＦ３－ＭｇＦ２－ＬｉＦ－Ａｌ２Ｏ３体系中低分子比电解质所进行的电解实验，从实验样本中随机抽学习样本训练网络，建立电流效率与影响它的电解工艺参数包括熔体成分，电解温度，阴极电流密度和极距之间的关系模型，尔后用剩余的实验样本检验模型精度，结果表明；该模型精度高，具有良好的预报效果。神经网络作为一种新颖的拟合预     

LiF－MgF_2、NaF－MgF_2，KF－MgF_2系热力学性质及相图的计

本文将ＤＣＡ模型应用于ＬｉＦ－ＭｇＦ＿２，ＮａＦ－ＭｇＦ＿２，ＫＦ－ＭｇＦ＿２熔体中，并假设在上述熔体中存在结合离子．利用上述熔体有关量热、相图等实验数据，估计了熔体模型中的有关参数。计算了熔体的混合热力学性质参量及相图。计算结果与实验结果吻合较好。     

电沉积Ti—Al合金粉粒度和含铝量的研究

本文研究以废钛和铝为单金属分挂可溶阳极时，在ＮａＣｌ－ＫＣｌ－ＮａＦ－ＴｉＣｌｎ－ＡｌＣｌ３熔盐体系钛、铝共沉积过程中，含铝量与析出Ｔｉ－Ａｌ合金粉粒度的关系，探讨制取含铝量较高的中等粒度合金粉的可能性。此外，还研究了熔盐中加入ＮａＦ及钛、铝离子浓度、温度、电流密度对共电沉积Ｔｉ－Ａｌ合金粉（－０６３～＋００８ｍｍ）中含铝量的影响     

LaCl3—SrCl2—NaCl三元体系相图的研究

利用ＤＴＡ研究了ＬａＣｌ３－ＳｒＣｌ２－ＮａＣｌ三元体系相图。结果表明：本体系属简单低共熔体系。相图内有对应于ＬａＣｌ３、ＳｒＣｌ２和ＮａＣｌ２的三个液相面，三条二次结晶线和一个三元低共熔点Ｅ（４９．２ｗｔ－％ＬａＣｌ３，１７．８ｗｔ－％ＳｒＣｌ２，３３．０ｗｔ－％ＮａＣｌ，５２４℃）。     

NdF3—NaF—LiF系初晶温度的研究

我国现行稀土氟盐电解采用ＬｉＦ作添加剂，电解操作困难，电解成本高。采用廉价的ＮａＦ或其它碱金属氟化物替代或部分替代ＬｉＦ，是稀土电解的一个研究方向。本文测定ＮｄＦ３－ＮａＦ熔体对Ｎｄ２Ｏ３的溶解能力，采用二因子三次正交回归设计研究了ＮｄＦ３－ＮａＦ－ＬｉＦ系的初晶温度，得出该体系初晶温度回归方程的数学模型，分析了ＮａＦ、ＬｉＦ对初晶温度的影响。研究结果表明，从降低熔体初晶温度和提高熔体对Ｎｄ２Ｏ３溶解能力的角度出发，ＮａＦ替代或部分替代ＬｉＦ作为氟盐体系电解金属钕的支持电解质是可行的。     

Bi2S3矿浆电解热力学

由Ｂｉ２Ｓ３在ＮａＣｌ溶液中的溶解度,Ｂｉ２Ｓ３－Ｃｌ－Ｈ２Ｏ系的电位－ｐＨ,电位－ｌｇ「Ｃｌ」图分析表明：Ｂｉ２Ｓ３矿在氯盐水溶液中的溶解度有了很大的提高,在矿浆电解时它同时存在三种浸出机理。即 １．化学溶解,Ｂｉ２Ｓ３（Ｓ）＋３ｎＣｌ（ａｑ）＋６Ｈ（ａｑ）＾＋＝２ＢｉＣｌ＾３－ｎｎ（ａｑ）＋３Ｈ２Ｓ＾０（ａｑ） ２．化学氧化。Ｂｉ２（３Ｓ）＋６Ｆｅ＾３＋（ａｑ２）＋２ｎＣｌ＾－（ａｑ）＝６Ｆｅ     

辉银矿在FeCl3—HCl—NaCl体系中的浸取热力学分析

本文从热力学角度研究了ＦｅＣｌ３－ＨＣｌ－ＮａＣｌ体系从辉银矿（Ａｇ２Ｓ）中浸取银的原理，分析了ｐＨ值、Ｆｅ３＋与Ｃｌ－浓度以及反应温度等浸取热力学条件对反应的影响，并由阿仑尼乌斯公式推导出反应活化能。     

添加剂对一水硬铝石型铝土矿焙烧强化溶出的影响

研究了在一水硬铝石型铝土矿焙烧过程中添加剂对焙烧矿溶出性能的影响。实验结果表明, 在一水硬铝石型铝土矿焙烧过程中添加氟化铝, 对焙烧矿的溶出性能有明显的改善作用。在铝土矿中添加1%的氟化铝焙烧, 经185 ℃溶出1 h 后, 焙烧矿氧化铝的溶出率达52%, 比未添加时提高15%左右;且随着氟化铝添加量的增加, 氧化铝的溶出率随之升高, 当添加量为5%时, 在同样溶出条件下氧化铝溶出率可达71%;而铝土矿添加3%氟化铝焙烧, 在200 ℃溶出1 h, 氧化铝溶出率即可达到88%。     

应用失效磷酸基抛光液制备高分子比冰晶石

向失效磷酸基抛光液中添加氟化钠,使氟化钠与失效抛光液中Al3+生成难溶的六氟合铝酸钠,生产高分子比冰晶石。结果表明,在反应温度为60 ℃、反应时间为40 min、n（NaF）：n（Al）=1.3、静置时间为1.5 d条件下,铝脱除率为98.6%。所得冰晶石NaF与AlF₃的分子比为3.81。该生产工艺不仅能使抛光液循环利用,而且生产工艺操作简便,所得冰晶石分子比高、产率高,具有良好的应用前景。     

粘接剂对铝电解用TiB2复合阴极电解膨胀率的影响

采用改进型阴极电解膨胀率测试仪,测试[K3AlF6/Na3AlF6]-AlF3-Al2O3熔体中沥青、呋喃、酚醛和环氧基TiB2-C复合阴极的电解膨胀率,研究粘结剂种类和用量对TiB2-C复合阴极电解膨胀率的影响。对电解后试样断面进行元素微区分析。结果表明,TiB2-C复合阴极的电解膨胀性能受到粘结剂种类和用量两方面共同作用的影响。沥青基TiB2-C复合阴极表现出较大的电解膨胀率,而环氧基TiB2-C复合阴极表现出的电解膨胀率较小。不同种类粘结剂均有一个最佳的粘结剂用量,沥青、呋喃、酚醛和环氧基TiB2-C复合阴极粘结剂的最佳使用量分别为16%,18%,14%和12%,所对应的电解膨胀率最小,分别为1.49%,1.26%,1.18%和0.92%。无论使用何种粘结剂,复合阴极均表现出良好的铝液润湿性。碱金属钾和钠由外至内渗透进入阴极内部,钾比钠有着更强的渗透能力。     

改性电石渣高温固硫性能研究

采用正交试验,添加4种单组分添加剂以及复配对电石渣进行改性,在高温条件下进行固硫实验,研究最佳添加量及改性电石渣对固硫率的影响。结果表明：在Ca/S摩尔比为1.8、固硫温度为1 000 ℃时,单组分添加剂和复合添加剂对改性电石渣固硫率都有不同程度的提高,复合添加剂Fe2O33%,MnO28%,K2CO36%,粉煤灰6%（占电石渣的百分比）的固硫效果最佳,其固硫率高达73.77%,较相同条件下未改性电石渣的固硫率提高18.67%。     

基于多方法耦合的矿井突水水源识别模型研究

为快速准确地判别矿井突水水源,减少矿井突水事故带来的危害,以保德矿为例,选取Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺+K⁺、SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-共6种水化学指标作为判别指标,通过分析各含水层水化学特征,确定了各含水层代表水样,以此为基础建立了耦合主成分分析-离群值检验-回归填补法-贝叶斯判别法的矿井突水水源判别模型,并将模型判别结果与PCA-Bayes模型判别结果做出对比。结果表明:保德矿采空区、二叠系砂岩含水层、石炭系砂岩含水层、奥灰含水层的水质类型分别为HCO₃-Ca·Na·Mg型、HCO₃-Na型、HCO₃-Na型和HCO₃·SO₄-Ca·Na·Mg型;保德矿水样主成分为Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺+K⁺     

电解铝材料生产中氟化物污染特征及形态

云南省电解铝材料产业近年发展迅猛,其氟化物排放引起的环境污染问题一直备受关注。就某电解铝材料厂为研究对象,对电解铝材料生产各环节固废中氟化物的含量和存在形态进行检测,并对生产过程中原料、产品、固废等进行了统计,结合实际开展了氟化物平衡计算。电解铝材料生产过程中,99.6%的氟化物由固废带出,0.40%的氟化物以有组织烟气、无组织天窗废气逸散的形式进入外环境,可通过增设高效脱硫协同脱氟设施和提高电解槽集气效率等措施,减缓氟化物对环境的污染。经检测分析,固废中氟化物以Na5Al3F14、NaAlF4、Na3AlF6、K2SiF6、CaF2和AlF3等难溶或微溶于水的化合物形态存在,土壤中水溶性氟化物含量占总氟化物的比例不足1%,表明氟化物排放和土壤环境污染之间存在一定的关联性。氟化物在土壤中累积效应较为明显,在第一类用地和第二类用地条件下,电解铝厂周围区域表层土壤中氟化物的总危害指数分别为0.794和0.090,周围土壤健康风险评估结果为可接受。     

掺杂对镍铁尖晶石阳极材料烧结性能及电导率的影响

研究了La2O3,TiO2和MnO2氧化物添加剂及其添加量对镍铁尖晶石阳极材料烧结性能及电导率的影响,并探讨了其导电机理。试验结果表明,La2O3不能改善试样的烧结性能及电导率,而添加量为1％（质量比）的TiO2氧化物添加剂可显著提高试样的烧结性能及电导率。其高温导电机理为P-型半导体和n-型半导体结构混合影响的小极化子跳跃理论。MnO2偏析于晶界,反而降低了试样的高温电导率。     

海河流域下游潜水水化学特征分析及水文地球化学模拟

海河是天津市重要的河流,为了解海河流域浅层地下水的水文地球化学特征,获取了55组水化学数据,开展离子比例关系、Gibbs图和水文地球化学模拟等相关研究。研究表明,流域附近潜水总体上呈中性或弱碱性水,沿地下水流向,水化学类型由HCO₃-Na、HCO₃-Na·Ca型过渡到HCO₃·Cl-Na→Cl·HCO₃-Na→Cl·SO₄-Na型,最后过渡到滨海地区的Cl-Na型。研究区潜水化学组分主要受岩石风化控制,也受到一定程度的蒸发浓缩作用,阳离子交换作用是天津市滨海带地下水化学组分形成的重要过程。沿地下水流向,研究区地下水离子组分浓度呈递增趋势,岩盐、白云石和石膏发生溶解,方解石发生沉淀。