SiO 2 和CaSiO 3 對鈦鐵礦精礦電解還原制備FeTi的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-02 13:53
鈦鐵合金在鋼鐵工業(yè)、貯氫合金及磁性材料中具有廣闊的應(yīng)用前景和很高的工業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。傳統(tǒng)生產(chǎn)鈦鐵合金的方法主要有鋁熱還原法和重熔法,但存在產(chǎn)品純度低、雜質(zhì)難去除以及生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn),限制了鈦鐵合金的應(yīng)用。高溫熔鹽電解法做為一種新的制備鈦鐵合金的技術(shù),由于具有工藝簡單、產(chǎn)品純度高及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。但是,目前關(guān)于熔鹽電解鈦鐵礦制備FeTi合金的研究報(bào)道,電解時(shí)間長幾乎是一個(gè)不可避免的問題。為此,本文以鈦鐵礦精礦為原料,CaCl2熔鹽為電解質(zhì),研究了SiO2、CaSiO3在鈦鐵礦精礦熔鹽電解制備FeTi合金過程中的影響,預(yù)期縮短鈦鐵礦電解還原生成FeTi合金的反應(yīng)時(shí)間。主要研究成果如下:(1)SiO2、CaSiO3的添加量對CaCl2熔鹽電解鈦鐵礦精礦制備鈦鐵合金的產(chǎn)物都有重要的影響。在鈦鐵礦精礦中添加一定量的SiO2或者CaSiO3,都可以促進(jìn)CaTiO3中間產(chǎn)物的還原,從...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Ti-Fe系二元相圖
圖 1.2 FFC Cambridge 法的工藝流程圖[19]Fig.1.2 Process flow diagram of FFC Cambridge processC法報(bào)道之后,國內(nèi)外許多學(xué)者紛紛用該法制備多種金屬及Fe[29],Al[30,31],Zr[32],Cr[33],Ta[34],Ti-Si[35-37],Ti-Cr[38],T備方面,杜繼紅教授等[24]將CaO或者CaCO3添加到TiO2粉末行電解,探究了CaO和CaCO3的加入對電解產(chǎn)物的影響。在電壓3.0V的條件下電解6h,結(jié)果顯示;TiO2粉末中加入了15陰極片,其電解產(chǎn)物為純度很高的金屬Ti,其中添加CaO的陰產(chǎn)物的鈦含量高達(dá)99.3%,而添加CaCO3的陰極片的陰極產(chǎn)到氧元素。王淑蘭[25]等通過對直接電解還原TiO2的研究,發(fā)O,然后被還原成金屬Ti。還研究了在氯化物體系中T(iII)的)一步還原,得到的金屬單質(zhì)Ti的晶粒隨鈦離子濃度的增大engChen等人[33]以純的CaCl2熔鹽為電解質(zhì),在溫度為950 C
[46],固體透氧膜法電解池示意圖和原理示意圖如圖1.3(a~b)所示。SOM法與FFC法的最大區(qū)別是:SOM法用一個(gè)固體透氧膜把電解質(zhì)與陽極隔開,而且該膜只能選擇性透過O2-,熔鹽中的離子都不能透過固體透氧膜,保證陽極上只有O2-能夠放電。電解過程中就可以增大槽電壓,這樣即使高于熔鹽的分解電壓,但由于固體透氧膜只能選擇性透過O2-,就可以避免熔鹽分解;其次,增大電解電壓可以加快陰極氧化物的還原速率。電解過程中,陰極主要是發(fā)生金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)的反應(yīng),而釋放出來的O2-透過固體透氧膜擴(kuò)散至陽極放電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Formation behavior of CaTiO3 during electrochemical deoxidation of ilmenite concentrate to prepare Fe–Ti alloy[J]. Xu-Yang Liu,Mei-Long Hu,Chen-Guang Bai,Xue-Wei Lv. Rare Metals. 2016(03)
[2]含鈦渣短流程直接制備鈦及其合金[J]. 陳朝軼,張曼,李軍旗,魯雄剛. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]熔鹽電解制備難熔金屬及合金的回顧與展望[J]. 魯雄剛,鄒星禮. 自然雜志. 2013(02)
[4]低溫熔鹽電解法制備金屬Ti及其動力學(xué)[J]. 廖先杰,翟玉春,謝宏偉,沈洪濤,鄒祥宇. 材料研究學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]熔鹽電解法制備高鈦鐵合金[J]. 李晴宇,杜繼紅,奚正平,李爭顯,楊承本. 稀有金屬. 2011(06)
[6]我國艦船用鈦合金研究應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊英麗,羅媛媛,趙恒章,郭荻子,吳金平,蘇航標(biāo),趙彬. 稀有金屬材料與工程. 2011(S2)
[7]熔鹽中電解鈦鐵礦制備TiFe合金[J]. 杜繼紅,李晴宇,楊升紅,楊承本,李爭顯,奚正平. 稀有金屬材料與工程. 2010(12)
[8]攀枝花含鈦高爐渣直接制備鈦合金[J]. 鄒星禮,魯雄剛. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2010(09)
[9]熔鹽電脫氧法制備金屬鈦中TiO2電極孔隙率影響因素研究 Ⅰ.粘結(jié)劑及成型工藝[J]. 李珍,孫建科,常鵬北,湯勝博,羅志濤,邢朋飛,彭暉. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(02)
[10]CaO在CaCl2-CaO和等摩爾CaCl2-NaCl-CaO熔鹽中的溶解熱力學(xué)[J]. 王淑蘭,張福生. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
碩士論文
[1]熔鹽電化學(xué)脫氧制備碳化鈦[D]. 崔富暉.東北大學(xué) 2014
[2]FFC法制備鈦硅合金的研究[D]. 張炳.東北大學(xué) 2008
本文編號:3528572
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Ti-Fe系二元相圖
圖 1.2 FFC Cambridge 法的工藝流程圖[19]Fig.1.2 Process flow diagram of FFC Cambridge processC法報(bào)道之后,國內(nèi)外許多學(xué)者紛紛用該法制備多種金屬及Fe[29],Al[30,31],Zr[32],Cr[33],Ta[34],Ti-Si[35-37],Ti-Cr[38],T備方面,杜繼紅教授等[24]將CaO或者CaCO3添加到TiO2粉末行電解,探究了CaO和CaCO3的加入對電解產(chǎn)物的影響。在電壓3.0V的條件下電解6h,結(jié)果顯示;TiO2粉末中加入了15陰極片,其電解產(chǎn)物為純度很高的金屬Ti,其中添加CaO的陰產(chǎn)物的鈦含量高達(dá)99.3%,而添加CaCO3的陰極片的陰極產(chǎn)到氧元素。王淑蘭[25]等通過對直接電解還原TiO2的研究,發(fā)O,然后被還原成金屬Ti。還研究了在氯化物體系中T(iII)的)一步還原,得到的金屬單質(zhì)Ti的晶粒隨鈦離子濃度的增大engChen等人[33]以純的CaCl2熔鹽為電解質(zhì),在溫度為950 C
[46],固體透氧膜法電解池示意圖和原理示意圖如圖1.3(a~b)所示。SOM法與FFC法的最大區(qū)別是:SOM法用一個(gè)固體透氧膜把電解質(zhì)與陽極隔開,而且該膜只能選擇性透過O2-,熔鹽中的離子都不能透過固體透氧膜,保證陽極上只有O2-能夠放電。電解過程中就可以增大槽電壓,這樣即使高于熔鹽的分解電壓,但由于固體透氧膜只能選擇性透過O2-,就可以避免熔鹽分解;其次,增大電解電壓可以加快陰極氧化物的還原速率。電解過程中,陰極主要是發(fā)生金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)的反應(yīng),而釋放出來的O2-透過固體透氧膜擴(kuò)散至陽極放電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Formation behavior of CaTiO3 during electrochemical deoxidation of ilmenite concentrate to prepare Fe–Ti alloy[J]. Xu-Yang Liu,Mei-Long Hu,Chen-Guang Bai,Xue-Wei Lv. Rare Metals. 2016(03)
[2]含鈦渣短流程直接制備鈦及其合金[J]. 陳朝軼,張曼,李軍旗,魯雄剛. 武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]熔鹽電解制備難熔金屬及合金的回顧與展望[J]. 魯雄剛,鄒星禮. 自然雜志. 2013(02)
[4]低溫熔鹽電解法制備金屬Ti及其動力學(xué)[J]. 廖先杰,翟玉春,謝宏偉,沈洪濤,鄒祥宇. 材料研究學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]熔鹽電解法制備高鈦鐵合金[J]. 李晴宇,杜繼紅,奚正平,李爭顯,楊承本. 稀有金屬. 2011(06)
[6]我國艦船用鈦合金研究應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊英麗,羅媛媛,趙恒章,郭荻子,吳金平,蘇航標(biāo),趙彬. 稀有金屬材料與工程. 2011(S2)
[7]熔鹽中電解鈦鐵礦制備TiFe合金[J]. 杜繼紅,李晴宇,楊升紅,楊承本,李爭顯,奚正平. 稀有金屬材料與工程. 2010(12)
[8]攀枝花含鈦高爐渣直接制備鈦合金[J]. 鄒星禮,魯雄剛. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2010(09)
[9]熔鹽電脫氧法制備金屬鈦中TiO2電極孔隙率影響因素研究 Ⅰ.粘結(jié)劑及成型工藝[J]. 李珍,孫建科,常鵬北,湯勝博,羅志濤,邢朋飛,彭暉. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(02)
[10]CaO在CaCl2-CaO和等摩爾CaCl2-NaCl-CaO熔鹽中的溶解熱力學(xué)[J]. 王淑蘭,張福生. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
碩士論文
[1]熔鹽電化學(xué)脫氧制備碳化鈦[D]. 崔富暉.東北大學(xué) 2014
[2]FFC法制備鈦硅合金的研究[D]. 張炳.東北大學(xué) 2008
本文編號:3528572
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3528572.html
最近更新
教材專著