典型难熔金属含氧酸盐熔盐电解金属的基础研究
发布时间:2021-10-12 22:22
难熔金属(如钒、铬、钛等)具有优异的耐热性、耐磨性和化学惰性,是航空航天、原子能、医学等尖端领域不可或缺的金属材料。金属氧化物或氯化物热还原是制取难熔金属的主要方法。然而,热还原工艺集成度低、污染高且产品纯度低。熔盐电解是最有望取代热还原法制取难熔金属的高效技术。现有熔盐电解技术一般以金属氯化物或氧化物为原料。金属矿物首先经焙烧、浸出获得金属含氧酸盐中间体,然后再进一步通过分解、煅烧、氯化、分离等工艺最终获得金属氧化物或氯化物。金属氧化物或氯化物制备过程流程长、能耗高和污染重。同时,金属氯化物熔盐电解过程污染大、腐蚀性强且工序复杂;金属氧化物难溶解,还原动力学差、效率低。因此,迫切需要研发短流程、清洁、高效的难熔金属熔盐电解新方法。基于此,本文提出了以难熔金属含氧酸盐(如Na2CrO4、NaVO3、CaTiO3等)为原料直接熔盐电解制取金属的短流程新过程。难熔金属含氧酸盐是矿物处理过程最直接的产物,一步电解制取金属,缩短了工艺流程;避免了分解、煅烧等污染性工艺,环境友好,符合高效绿色冶金原则。本论文在证实典型难熔金属含氧酸盐(如Na2CrO4、NaVO3、CaTiO3等)电解金属热力学...
【文章来源】:北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:154 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
图2-1难熔金属的应用实例??
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【参考文献】:
期刊论文
[1]X-射线荧光光谱法测定烧绿石型铌矿中的铌、锆[J]. 肖飞燕,于丽丽,胡洁. 材料研究与应用. 2017(01)
[2]碱度对低钛型钒钛磁铁矿烧结成矿行为的影响(英文)[J]. 杨松陶,周密,姜涛,王艳军,薛向欣. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(06)
[3]铝电解用NiFe2O4-10NiO基金属陶瓷惰性阳极的耐腐蚀性能(英文)[J]. 何汉兵,王原,龙佳驹,陈照辉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(12)
[4]CaWO4-NaCl-CaCl2体系熔盐电解制备钨粉的表征与电化学分析[J]. 王旭,廖春发,杨文强,谢泉文. 中国有色金属学报. 2012(05)
[5]航天航空用难熔金属材料的研究进展[J]. 郑欣,白润,王东辉,蔡晓梅,王峰,夏明星,喻吉良. 稀有金属材料与工程. 2011(10)
[6]钛金属新型冶金技术[J]. 朱鸿民,焦树强,宁晓辉. 中国材料进展. 2011(06)
[7]Na3AlF6-Al2O3熔盐的Raman光谱和离子结构(英文)[J]. 胡宪伟,曲俊月,高炳亮,石忠宁,刘风国,王兆文. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(02)
[8]云南某复杂多金属钨钼矿选矿新工艺研究[J]. 梁溢强,严小陵,张旭东,刘殿文. 中国矿业. 2009(12)
[9]全球钒的生产、消费及市场分析[J]. 包申旭,张一敏,刘涛,陈铁军. 中国矿业. 2009(07)
[10]MgO焙烧-碳热氯化法提取包钢选矿厂尾矿中的稀土[J]. 于秀兰,郎晓川,王之昌. 中国稀土学报. 2009(02)
博士论文
[1]铬冶炼新工艺及其理论研究[D]. 朱华山.昆明理工大学 2004
硕士论文
[1]钛酸盐相结构调控及其电化学解离的研究[D]. 彭艳.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
[2]400KA铝电解槽能耗优化控制系统及实现[D]. 宋祥君.中南大学 2010
本文编号:3433414
【文章来源】:北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:154 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
图2-1难熔金属的应用实例??
?h—一氧化镁填料??\?p--—???图2-2钙热还原生产装置W??2)招热还原法??用铝作还原剂,还原V205制取钒,得到最好产品仅为含V79%的钒铝合??金。仍需后续精炼制取高纯金属钒。目前铝热还原法应用较成熟的有美国的??Teledyne?Wah?Chang?Albany?(TWCA)和德国的G&E。美国采用如图2-3所示??密闭式钢罐,内衬Ab〇3耐火材料,用该套装置生产的产品为含V84?86%的??A1-V合金,仍需进一步通过电解精炼,才能制取高纯度的金属钥J23]。??抽真交.兗氟气P?〇形围??翻.:'濟??/:?}=;连接电灘??/??麵\?,?-4^??、Ca?1,?i——?—*y??iinn?>?iii?"?■?_—■■■■?■■?n*’**?.?’.??.??爾火撕7二:^??§?*.?_?_???—??图2-3美国铝热还原法使用的生产装置M
用铝作还原剂,还原V205制取钒,得到最好产品仅为含V79%的钒铝合??金。仍需后续精炼制取高纯金属钒。目前铝热还原法应用较成熟的有美国的??Teledyne?Wah?Chang?Albany?(TWCA)和德国的G&E。美国采用如图2-3所示??密闭式钢罐,内衬Ab〇3耐火材料,用该套装置生产的产品为含V84?86%的??A1-V合金,仍需进一步通过电解精炼,才能制取高纯度的金属钥J23]。??抽真交.兗氟气P?〇形围??翻.:'濟??/:?}=;连接电灘??/??麵\?,?-4^??、Ca?1,?i——?—*y??iinn?>?iii?"?■?_—■■■■?■■?n*’**?.?’.??.??爾火撕7二:^??§?*.?_?_???—??图2-3美国铝热还原法使用的生产装置M??-7-??
【参考文献】:
期刊论文
[1]X-射线荧光光谱法测定烧绿石型铌矿中的铌、锆[J]. 肖飞燕,于丽丽,胡洁. 材料研究与应用. 2017(01)
[2]碱度对低钛型钒钛磁铁矿烧结成矿行为的影响(英文)[J]. 杨松陶,周密,姜涛,王艳军,薛向欣. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(06)
[3]铝电解用NiFe2O4-10NiO基金属陶瓷惰性阳极的耐腐蚀性能(英文)[J]. 何汉兵,王原,龙佳驹,陈照辉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(12)
[4]CaWO4-NaCl-CaCl2体系熔盐电解制备钨粉的表征与电化学分析[J]. 王旭,廖春发,杨文强,谢泉文. 中国有色金属学报. 2012(05)
[5]航天航空用难熔金属材料的研究进展[J]. 郑欣,白润,王东辉,蔡晓梅,王峰,夏明星,喻吉良. 稀有金属材料与工程. 2011(10)
[6]钛金属新型冶金技术[J]. 朱鸿民,焦树强,宁晓辉. 中国材料进展. 2011(06)
[7]Na3AlF6-Al2O3熔盐的Raman光谱和离子结构(英文)[J]. 胡宪伟,曲俊月,高炳亮,石忠宁,刘风国,王兆文. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(02)
[8]云南某复杂多金属钨钼矿选矿新工艺研究[J]. 梁溢强,严小陵,张旭东,刘殿文. 中国矿业. 2009(12)
[9]全球钒的生产、消费及市场分析[J]. 包申旭,张一敏,刘涛,陈铁军. 中国矿业. 2009(07)
[10]MgO焙烧-碳热氯化法提取包钢选矿厂尾矿中的稀土[J]. 于秀兰,郎晓川,王之昌. 中国稀土学报. 2009(02)
博士论文
[1]铬冶炼新工艺及其理论研究[D]. 朱华山.昆明理工大学 2004
硕士论文
[1]钛酸盐相结构调控及其电化学解离的研究[D]. 彭艳.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
[2]400KA铝电解槽能耗优化控制系统及实现[D]. 宋祥君.中南大学 2010
本文编号:3433414
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3433414.html