我國早在“十一五”規(guī)劃綱要中就明確提出了“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%的“節(jié)能減排”目標(biāo)。而我國的冶金行業(yè)也成為了節(jié)能減排的工作重點(diǎn)。目前普遍采用的火法冶金工藝存在著高能耗、高污染等系列不足,特別是針對硫化礦物的冶金工藝,一般都要經(jīng)過硫化礦物的氧化焙燒過程,這難免會(huì)有大量的SO2等廢氣的排放,因此如何解決硫化物脫硫問題儼然已成為整個(gè)冶金工業(yè)實(shí)現(xiàn)高效循環(huán)經(jīng)濟(jì)及綠色可持續(xù)發(fā)展的重大課題。直接熔鹽電解固態(tài)金屬氧化物陰極制備金屬或合金的相關(guān)研究自20世紀(jì)末被報(bào)道以來,世界各國的研究者對其進(jìn)行過廣泛深入的探究。而采用直接熔鹽電解固態(tài)金屬硫化物陰極制備金屬的研究開展較晚,同時(shí)研究的也相對較少。通過熔鹽電解,金屬硫化物可直接被還原成金屬和單質(zhì)硫,不會(huì)產(chǎn)生S02等廢氣,具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)。因此,研究直接熔鹽電解固態(tài)硫化物陰極提取金屬具有重要的理論及實(shí)際意義。自然界中的銅大都以硫化物的形式存在,黃銅礦（CuFeS2）作為金屬銅的重要礦藏資源,其分布十分廣泛。目前世界上85%-90%的銅都是采用火法冶煉技術(shù)來獲取,因此,采用直接熔鹽電解含銅硫化物提取金屬銅可... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：176 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?（ａ）全封閑式Ａｇ／ＡｇＣｌ參比電板示意圖；（的銅通腔電極電鏡照片

多孔妃化試片的電解，結(jié)合化Ｍ和孤Ｘ分析，證實(shí)了反應(yīng)在開始階段對應(yīng)的??是試片與集流體接觸的外層被還原成金屬。由此提出了烙鹽電解固態(tài)陰極的動(dòng)態(tài)??Ｈ相界線模型（Ｔｈｒｅｅ－ｐｈａ化Ｉｎｔｅｒｌｉｎｅ，?３ＰＩ），基本描述如圖１．２所示［１２１’似］。??逸?Ｏｎ?ｍｅｉａｔｌｉｓｅｄ?＿?．?．?＊＂？??一?一?／ｓｕｒｆａｃｅ?一?ｍｗａｒｄ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ?３Ｐｉ??Ｉ?Ｉ?ＫＮ?Ｔ氣。細(xì)ｊｐｍｐｉ｜ａ，的州??Ｉ?ｎ?＇＾０％??Ｌｆｌｉｓｊ?１３＾?Ｉ?Ｉ?ｋＪ?１?Ｉ?１．??ｏｘｉｄｅ?ｐｈａｓｅ?ｍｅｌｄ?ｐｈａｓｅ?．八＂、—＇．…別??化ｋＵ化Ｊ．山以。職化Ｍ■Ｗ＇山レＷ．化、．．｜｜．ｌ化＾－山扣化山山■．！…．．．…．山ｖＪ．化＇．ｙ；、．■！■＾化＾ｌ■＾■■■出！■�。迹蓿罚蓿蓿蓿ⅰ觯�?Ｉ?、??ｃｕｒｒｅ口ｔ?＇ｒｉ說、陽紙‘ｓ?ｉｈｃ?ｍａｘｉ識ｕｍ?ａｍｉ?Ｓｔａｂ。；泌ｓ?ｗｈｈ【；ＭＣ．??ａ?孤ＣＱ風(fēng)ｐａｎｉｅＪ＾ｂｙ?ｉｈｅ?ｐｒ巧社ｄ佛ｔ?打ｆ?�。瑁�?化ｒｅｅ－ｐｈａｓｅ?ｉｎｔｅｒｆｍｅ?ｂ??圖１．２圓枉形固態(tài)氣化物試片電化學(xué)還原反應(yīng)三■相界線發(fā)展過程：（ａ）互??相界線沿著集流體和氧化物表層發(fā)展，形成最大電流；化）五相界線向片內(nèi)層??發(fā)展，形成電流平臺(tái)。??該模型指出陰極試片的還原會(huì)首先發(fā)生在集流體／固態(tài)氧化物／烙融鹽的Ｈ相??接觸區(qū)域，隨著固態(tài)陰極化合物被電化學(xué)還原為多孔金屬，會(huì)進(jìn)一步形成新的多??孔金屬／固態(tài)氧化物／烙融鹽Ｈ相界線

極化而產(chǎn)生的過電位會(huì)變得更加明顯。為了綜合考察Ｗ上因素對固態(tài)絕緣體還原??動(dòng)力學(xué)的影響，Ｘｉａｏ等人［ｌＡｉｗ］進(jìn)一步發(fā)展建立了固態(tài)絕緣化合物體相電化學(xué)還??原的動(dòng)態(tài)Ｈ相界線縱深模型，如圖１．４所示。該理論模型從定量的角度，闡述了??在直接電化學(xué)還原體相固態(tài)絕緣化合物的過程中，生成的陰離子在陰極多孔層內(nèi)??的濃差極化Ｗ及多孔層的歐姆極化的影響。Ｗ?ＣａＣｌ２烙鹽體系中電化學(xué)還原Ｓｉ〇２??為例，其研巧結(jié)果表明，在恒電位電解時(shí)，歐姆極化和濃差極化會(huì)隨著電化學(xué)還??原反應(yīng)不斷向縱深發(fā)展而不斷增長，對應(yīng)的還原速度則相應(yīng)減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，??縱深方向的還原是體相固態(tài)絕緣化合物還原的決速步。還原深度Ｌ與還原電流ｉ??１０??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3009365