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。     

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.      

钛制取工艺研究进展

系统地总结了目前国内外金属钛的制取方法,按照提取工艺和含钛原料的不同,将提取钛的方法分为热还原法和熔盐电解法。热还原法包括以TiCl4为原料的Kroll法、Hunter法、Armstrong法及EMR法,以TiO2为原料的OS法、PRP工艺和MHR法以及以钛酸盐为原料的热还原法,所采用的还原剂主要是液态或气态的活泼金属镁、钙、钠及其氢化物等。熔盐电解法包括TiCl4熔盐电解法,钛酸盐熔盐电解法以及以TiO2,TiO·mTiC或钛渣为原料的熔盐电解法,如FFC剑桥法、MER工艺、USTB法、QIT工艺、SOM法及离子液体电解法等;熔盐电解法所采用的电解质主要有NaCl,KCl,CaCl2以及这几种盐的混合物等。目前钛的工业化生产只有Kroll法和Hunter法,其他的热还原法由于产品不能满足要求且不能实现连续化等原因尚处于实验室研发阶段。FFC剑桥法直接以TiO2为原料进行熔盐电解获得金属钛,省去了TiCl4的生产步骤,缩短了提取钛的工艺流程,降低了能耗和成本,已成功开展了千克级的扩大化实验;离子液体电解法将二氧化钛的熔盐电解温度从近千度的高温降低至近室温,但因其较低的还原率和电流效率,该方法还有待进一步研究。因此,熔盐电解法将可能成为未来钛制取的发展方向而取代热还原法并由高温向低温方向发展。     

熔盐电解制备镝合金及其电化学机理研究现状与发展趋势

综述了金属Dy及几类典型Dy合金的应用、熔盐电解制备方法及其电化学机理研究现状,分析了目前国内外在Dy金属和Dy-Al、Dy-Mg、Dy-Ni、Dy-Fe、Dy-Cu等合金制备技术方面的研究进展,对熔盐电解法制备Dy合金的发展方向进行了展望。     

熔盐电解法制备钇合金的研究进展

含稀土钇(Y)的合金是一种极具潜力的金属材料，不但可以充当金属结构材料(如铝合金、镁合金或稀土钢)的净化剂和改性添加剂，还可以在功能材料领域(如超导、储氢等)中起到不可替代的作用。本文由浅入深的介绍了现阶段国内外钇合金制备领域的问题与发展趋势，着重介绍了熔盐电解法制备钇合金的优势与现阶段的瓶颈，认为其具有成本低，连续作业等优势，必将成为制备钇合金的主要方法，因此成为学者的研究热点。重点阐述了熔盐电解法制备Y-Al、Y-Mg、Y-Ni、Y-Fe和多元钇合金的研究进展及现阶段存在的主要问题，介绍了氯化物与氟化物-氧化物体系电解过程中的优缺点，提出了熔盐电解法制备钇合金向产业化方面发展的重点研究方向。     

铝钪合金的熔盐电解法制备研究

本文采用了熔盐电解法研究铝钪合金的制备,主要考察了以MF-ScF3-ScCl3为电解质体系,以ScCl3为原料,制取铝钪合金的工艺条件,包括电流密度、电解时间以及电解温度等对反电动势、合金钪含量和电流效率的影响.研究结果表明,以MF-ScF3-ScCl3为电解质体系,以ScCl3为原料的熔盐电解法制备铝钪合金的钪的含量最高可达3.85%,电流效率达到73%.     

熔盐电解法制备稀土镁合金的研究进展

稀土镁合金在保留镁合金诸多优点的基础上,进一步强化了高温力学性能,有效改善了抗蠕变、耐热、耐腐蚀等性能,是高性能镁合金的典型代表。与传统熔铸法相比,熔盐电解法制备稀土镁合金具有合金成分均匀,收得率高,成本低,易实现大规模、连续化生产等优势。综述了熔盐电解法制备稀土镁合金的研究进展,重点介绍了Mg-Y,Mg-Nd,Mg-Li-RE等合金的电解制备工艺;讨论了氯化物体系和氟化物体系电解制备稀土镁合金的优缺点;指出了高电能消耗、低电流效率、高尾气排放是当前熔盐电解法用于制备稀土镁合金存在的主要问题,并提出了相应的解决措施;最后展望了未来可能的发展趋势,认为电解直接制备多元系应用合金及开发环境友好型的电解工艺是今后熔盐电解生产稀土镁合金的重要研究方向。     

氟化物体系电解稀土氧化物制备稀土金属研究

概述了国内外氟化物熔盐电解制取稀土金属及合金的发展历程,分析总结了实验室中对稀土氟化物熔盐体系研究,其中包括物化性质和电化学性质的研究。数值模拟技术近年来在熔盐电解法制备稀土金属中也起到了很大的作用,因此概述了数值模拟技术在熔盐电解制备稀土金属的发展。     

基于熔盐电解法的钨合金粉末制备新工艺

针对传统方法制备钨合金粉末工艺落后、成本高、纯度低的不足,提出一种基于熔盐电解法电解法的钨合金粉末制备新工艺。进行钨合金粉末制备实验,实验的电解温度控制到780℃、阴极电流密度控制为3202m A/cm,在以上实验条件下利用电解质制备钨合金粉末,可以获取0.961μm的超细粉末颗粒。实验证明提出钨合金粉末制备方法工艺简单、成本低、稳定可靠,并可以保证较高的电流效率。     

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。     

金属锶及其合金的研究现状与应用

对现有金属锶及其合金(Al-Sr，Mg-Sr，Si-Sr，Cu-Sr，Pb-Sr等合金)的制备技术(真空热还原法、熔盐电解法等)和优缺点、应用现状等进行了分析、比较，并对几种锶合金的相图及合金热力学的研究现状进行了综述。同时指出了我国锶产业发展过程中存在的不足及发展方向。     

液态阴极熔盐电解法制备锌—稀土中间合金的研究

采用液态锌作阴极的熔盐电解法,从氯化钠,氯化钾-氯化稀土熔盐电解质中,电解制备了锌-稀土中间合金。研究了电解质组成,电解温度,电流密度及搅拌等因素对电流效率的影响,在最佳电解工艺条件下,其电流密度84％。X射线衍射分析表明,稀土在锌-稀土中间合金中以ReZn_(11)形式存在。     

熔盐电解法制备高纯钛的质量控制及工业化研究

在熔盐电解法制备高纯钛的工业化生产过程中,分析了熔盐电解及电子束熔炼过程杂质的去除规律,并对工业化生产过程中熔盐成分配比、熔盐钛离子浓度及硫酸盐等因素对产品质量的影响进行了探讨。结果表明,熔盐成分配比对阴极钛颗粒形貌影响显著;熔盐钛离子浓度低于1%时,不利于工业化连续生产;熔盐电解质中硫酸根离子会加剧阴极钛副反应的发生,造成阴极钛杂质含量尤其是氧含量明显增加。     

超声对熔盐电解法制备Al--7Si--Sc合金组织的影响

Al-Si系合金在现代工业、交通等领域广泛应用,合金元素钪可进一步改善其加工和使用性能.采用超声协同熔盐电解法制备Al-7S-Sc三元合金,研究探索超声作用对合金组织及强化相分布的影响.发现超声协同熔盐电解制得合金中Sc含量提高,团簇共晶硅组织和AlSi_2Sc_2相显著细化,共晶硅团簇尺寸由约500降低至200μm,减小约60%,细化后AlSi_2Sc_2相分布均匀.超声协同电解法可显著优化Al-7Si-Sc合金组织,有助于控制改善现行工艺中合金元素偏聚、组织不均匀现象.     

我国熔盐电解法制备稀土金属及其合金工艺技术进展

介绍了我国熔盐电解法制备稀土金属及其合金工艺技术的发展历程、现状与发展趋势.经过近60年的发展,氟化物体系氧化物电解工艺已经成为当今生产稀土金属及其合金的最重要的和最主要的生产工艺,我国已经基本形成了完整的、具有完全知识产权的熔盐电解工业技术体系和创新体系;分析总结了当前稀土熔盐电解工艺技术的特点及存在的问题,指出造成目前稀土电解高能耗、高排放的最根本的原因是电解槽型即平行上插阴阳极结构决定的,提出开发节能、环保、大型、高效的稀土电解新技术及设备是稀土电解发展的方向;认为液态下阴极电解制备稀土金属及合金新技术由于阴阳极距可减小至6～7cm,阴、阳极电流密度较小,电解槽压可降低至5～6V,可降低能耗、减少含氟气体排放,具有突出的节能减排潜力,是下一代工业化生产稀土金属及合金的新型电解槽,也是今后稀土电解新技术研究领域的重点发展方向;此外,熔盐电解法制备重稀土中间合金由于具备突出的节能减排效果和成本优势,也是当前的重要开发领域.     

熔盐电解SiO2/TiO2制备硅钛合金的研究

采用熔盐电解法通过直接电解SiO2、TiO2混合物料来制备硅钛合金。热力学计算结果表明,在700℃下,SiO2和TiO2的理论分解电压分别为1.28V和1.37V,生成的单质硅和钛在高温下能够自发进行合金化反应,生成硅钛系列合金,且容易倾向于生成稳定合金相TiSi2合金。研究表明,以摩尔比50∶1的SiO2/TiO2混合物料为原料,在等摩尔比的CaCl2-NaCl混合熔盐中,在700℃、2.4V槽电压下,经过5h电解后,制备得到TiSi2/Si合金,微观形貌为粒径0.2~2.5μm的多孔颗粒堆积,单质硅颗粒覆盖在TiSi2合金颗粒表面。     

金属锆的制备方法

描述了金属锫的主要性质和应用,分析比较了镁还原法、熔盐电解法和氧化物直接电化学反应制备金属钛的工艺(FFC法)的工艺流程、产率和纯度并分析了各自的优缺点、应用现状以及发展趋势.镁还原法的发展方向是方法的连续化以及氯化镁电解循环使用;熔盐电解法应致力于保持电解过程的连续和电流效率的提高;FFC工艺需进一步提高脱氧速率和电流效率.     

熔盐电解直接制备钛镍合金的研究

研究了利用熔盐电解法从金属氧化物中直接电解制备钛镍合金的可行性。在熔融CaCl2体系中,以二氧化钛和氧化镍的混合物为阴极,石墨为阳极,在电解温度900～1000℃,槽电压2.6～3.1V条件下进行电解,采用SEM,EDS,XRD等方法对电解还原产物进行了分析,结果表明二氧化钛和氧化镍被电解还原为钛镍合金,组成符合设计配比,并且沿直径方向合金成分均匀。     

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...     

熔盐电解法生产钛铁合金的铁-钛氧化物电极材料的制备

熔盐电解法是制备难熔金属及其合金的一种有效方法。以钛铁矿精矿与碳粉混合、模压成型,在氩气保护下,分别于1173,1273和1373 K进行一定时间的碳热还原,制备成含有单质铁微粒的铁-钛氧化物电极作为阴极,在673 K的Li Cl-KCl低温熔盐中进行电解还原获得钛铁合金。在1173,1273和1373 K碳热还原反应3 h所得铁-钛氧化物电极中,单质铁的还原率分别为30.1%,80.1%和82.7%;电极的电导率分别为3.14,8.06和10.87 S·m-1;开口孔隙率分别为46.1%,50.9%和35.2%。其中在1173 K制备的铁-钛氧化物电极中,单质铁呈粒度较小的圆球状,分布较为均匀,但铁的还原率偏低,且强度较低;在1373 K制备的电极中单质铁发生了明显偏析、富集,汇聚成带状,开口孔隙率显著降低,不利于熔盐电解质向电极内部扩散和浸润;而在1273 K制备的电极中单质铁呈圆球状,粒度为2~6μm,分布较为均匀,且开口孔隙率最大,该电极在673 K的KCl-Li Cl低温熔盐中能够电解还原获得钛铁合金,而且电解时通过电极的电流最大。