針對(duì)現(xiàn)階段金屬鋯或鉿制備工藝的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,本文提出了以鈣、鋁等還原劑直接還原氧化鋯或氧化鉿制備金屬鋯鉿及合金的方法。該方法結(jié)合了自蔓延反應(yīng)時(shí)間短、能量高和金屬熱還原法操作簡(jiǎn)單、工藝流程短的優(yōu)點(diǎn),預(yù)期得到高純度、大粒度、氧含量低的純金屬鋯或鉿或合金。進(jìn)行了反應(yīng)熱力學(xué)計(jì)算,判斷自蔓延反應(yīng)是否能夠持續(xù)發(fā)生,為實(shí)驗(yàn)用料的配比以及實(shí)驗(yàn)條件提供理論指導(dǎo)。試驗(yàn)研究了還原工藝及渣金分離情況,利用XRD、SEM、EDS能譜、ICP-MS、惰氣脈沖紅外熱導(dǎo)等方法對(duì)渣相和金屬相的構(gòu)成、形貌、組成進(jìn)行了研究,得出以下結(jié)論:（1）反應(yīng)熱平衡計(jì)算表明,Zr02-Fe2O3-Al體系的放熱量滿(mǎn)足發(fā)生自蔓延反應(yīng)的條件;熱力學(xué)平衡計(jì)算表明,Zr02-Fe2O3-Al體系反應(yīng)產(chǎn)物主要是A1203和Zr-Al-Fe的固溶體。（2）以ZnCl2為放熱劑的鈣熱還原氧化鉿制備金屬鉿證明了還原的可能性,但產(chǎn)物主要是CaHf03,該工藝還需進(jìn)一步研究。（3）差熱分析顯示,體系Zr02-Fe2O3-Al相比Zr02-Al體系,體系體系Zr02-Fe2O3-Al在630 ℃放熱明顯,表明Fe203的加入能為體系帶來(lái)高放熱量。（4）... 

【文章來(lái)源】：北京有色金屬研究總院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：50 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 資源概況
    1.2 金屬鋯(鉿)的性質(zhì)
    1.3 金屬鋯(鉿)的用途
    1.4 鋯/鉿制備方法
        1.4.1 熔鹽電解法
        1.4.2 金屬熱還原法
    1.5 自蔓延反應(yīng)
    1.6 選題依據(jù)及意義
    1.7 課題內(nèi)容
2 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.2.1 熱力學(xué)計(jì)算
        2.2.2 金屬制備過(guò)程
    2.3 試驗(yàn)結(jié)果表征方法
        2.3.1 反應(yīng)混合物失重-差熱分析(DSC-TGA)
        2.3.2 掃描電鏡分析(SEM)
        2.3.3 物相結(jié)構(gòu)分析(XRD)
        2.3.4 元素含量分析(ICP-AES)
3 鈣熱還原氧化鉿
    3.1 研究思路
    3.2 反應(yīng)熱力學(xué)計(jì)算及反應(yīng)物選用
    3.3 金屬鉿的制備
    3.4 產(chǎn)物分析
        3.4.1 掃描電鏡(SEM)分析
        3.4.2 XRD分析
    3.5 本章小結(jié)
4 鋁熱還原氧化鋯
    4.1 引言
    4.2 熱力學(xué)計(jì)算
        4.2.1 絕熱溫度計(jì)算
        4.2.2 單位反應(yīng)熱效應(yīng)
        4.2.3 相關(guān)反應(yīng)DTA分析
    4.3 金屬鋯的制備
    4.4 產(chǎn)物分析
        4.4.1 氧含量分析
        4.4.2 產(chǎn)物宏觀形貌分析
        4.4.3 渣樣SEM及EDS能譜分析
        4.4.4 金屬相SEM及EDS能譜分析
        4.4.5 XRD分析
    4.5 機(jī)理分析
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋯鉿材料的性質(zhì)、應(yīng)用、生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展前景[J]. 羅新文,羅方承.  江西冶金. 2009(04)
[2]金屬鋯的制備方法[J]. 吳延科,李慶彬,徐志高,王力軍,熊炳昆.  稀有金屬. 2009(04)
[3]中國(guó)鋯鉿資源狀況[J]. 文言.  稀有金屬快報(bào). 2008(10)
[4]CaCl2-NaCl熔鹽電脫氧法制備金屬Ta[J]. 胡小鋒,許茜.  金屬學(xué)報(bào). 2006(03)
[5]金屬鉿的制備及應(yīng)用[J]. 熊炳昆.  稀有金屬快報(bào). 2005(05)
[6]稀有金屬王國(guó)中的姊妹花——鋯和鉿[J]. 熊炳昆.  稀有金屬快報(bào). 2005(01)
[7]我國(guó)鋯鉿礦產(chǎn)資源利用可持續(xù)發(fā)展研究[J]. 熊炳昆,羅方承,田振業(yè),袁改煥.  稀有金屬快報(bào). 2004(05)
[8]鎂熱自蔓延法制備B4C微粉[J]. 張廷安,豆志河,楊歡,丁前麗.  東北大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(10)

博士論文
[1]熔鹽電解法制備鋁鋯合金的研究[D]. 包莫日根高娃.東北大學(xué) 2015

碩士論文
[1]氯化鈣熔鹽中鈣還原氧化鉿制備金屬鉿粉的研究[D]. 王芳.北京有色金屬研究總院 2013



本文編號(hào)：3164199