離子膜電解制備金屬鉻粉及陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-21 13:51
通過(guò)離子膜電解槽,陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵同時(shí)在陰極電沉積鉻粉。分別對(duì)陰極沉積鉻粉、陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵以及同時(shí)電解條件進(jìn)行了優(yōu)化。 陰極沉積鉻粉研究表明,無(wú)水乙酸鈉和尿素作為組合配位劑效果最佳。通過(guò)預(yù)電解工藝能提高三價(jià)鉻電沉積體系的穩(wěn)定性,提高電流效率。離子膜電解槽電沉積鉻粉槽壓明顯小于傳統(tǒng)工藝,節(jié)約了能耗。pH在一定的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定是提高電流效率的前提,溫度升高有利于降低槽壓。在三價(jià)鉻電沉積鉻粉體系中添加阻氫劑能明顯提高電流效率。陰極優(yōu)化后工藝條件為:Cr3+濃度25g/L,無(wú)水乙酸鈉濃度30g/L,尿素濃度10g/L,硼酸濃度60g/L。最佳預(yù)處理工藝為預(yù)電解9min。初始pH為1.5,電流密度500A/m2,阻氫劑濃度20mg/L,溫度23℃。 陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵實(shí)驗(yàn)表明,大電流密度以及較高的溫度能增加高碳鉻鐵中鉻離子以及鐵離子的溶出速率。在高濃度氯離子存在情況下陽(yáng)極電流效率明顯提高,在長(zhǎng)時(shí)間電解實(shí)驗(yàn)中陽(yáng)極未發(fā)生鈍化現(xiàn)象。陽(yáng)極優(yōu)化后工藝條件為:鹽酸濃度2mol/L,電流密度800A/m2,溫度53℃,氯化鈉濃度2mol/L。 離子膜電解槽陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵同時(shí)陰極沉積鉻粉的實(shí)...
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 電化學(xué)還原制備金屬鉻粉
1.1.1 鉻粉的性質(zhì)
1.1.2 鉻粉的用途
1.1.3 金屬鉻粉的制備工藝及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 高碳鉻鐵
1.2.1 高碳鉻鐵的性質(zhì)及生產(chǎn)方法
1.2.2 高碳鉻鐵的工業(yè)應(yīng)用
1.2.3 鉻鐵離子的分離技術(shù)
1.3 可溶性陽(yáng)極在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用
1.4 電解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究
1.5 研究的目的與意義
1.6 研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及測(cè)試方法
2.1 試驗(yàn)藥品及儀器設(shè)備
2.1.1 試驗(yàn)藥品
2.1.2 試驗(yàn)儀器
2.1.3 試驗(yàn)設(shè)備
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 陰極沉積制備鉻粉
2.2.2 陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵
2.2.3 同時(shí)電解試驗(yàn)
2.2.4 陰極機(jī)理研究
2.2.5 陽(yáng)極機(jī)理研究
2.3 分析及測(cè)試方法
2.3.1 溶液中鉻離子的測(cè)定方法
2.3.2 溶液中鐵離子的測(cè)定方法
2.3.3 電流效率以及能耗計(jì)算
2.3.4 三價(jià)鉻配合物紫外可見(jiàn)吸收光譜
2.3.5 鉻粉的微觀形貌測(cè)試
2.3.6 電化學(xué)測(cè)試
第3章 離子膜陰極沉積鉻粉的工藝研究
3.1 陰極配位劑的研究
3.1.1 直接電解時(shí)配位劑的研究
3.1.2 預(yù)電解處理時(shí)配位劑的研究
3.1.3 組合配位劑的研究
3.2 陰極預(yù)處理工藝的研究
3.2.1 預(yù)處理方法的研究
3.2.2 預(yù)處理時(shí)間的研究
3.3 陰極沉積鉻粉的工藝研究
3.3.1 體系pH的影響
3.3.2 電流密度的影響
3.3.3 溫度的影響
3.3.4 阻氫劑種類的影響
3.3.5 阻氫劑濃度的影響
3.4 陰極反應(yīng)機(jī)理探討
3.5 本章小結(jié)
第4章 陽(yáng)極電溶以及同時(shí)電解的研究
4.1 陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵工藝研究
4.1.1 電流密度的影響
4.1.2 溫度的影響
4.1.3 鹽酸濃度的影響
4.1.4 氯化鈉濃度的影響
4.1.5 電解時(shí)間的影響
4.1.6 陽(yáng)極動(dòng)力學(xué)研究
4.2 電沉積鉻粉同時(shí)電溶高碳鉻鐵的研究
4.3 本章小結(jié)
第5章 離子膜電沉積鉻粉的經(jīng)濟(jì)分析
5.1 鉻鐵礦以及高碳鉻鐵的市場(chǎng)分析
5.1.1 鉻鐵礦市場(chǎng)分析
5.1.2 高碳鉻鐵市場(chǎng)分析
5.2 同時(shí)電解法生產(chǎn)鉻粉的成本核算
5.3 同時(shí)電解法生產(chǎn)鉻粉的經(jīng)濟(jì)效益
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]先進(jìn)材料在戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用與研究趨勢(shì)[J]. 梁春華,李曉欣. 航空材料學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]難熔金屬氧化物直接制備難熔金屬的研究現(xiàn)狀[J]. 柳亞斌,李運(yùn)剛,張快,張冬青,黃永智,張福東. 電鍍與精飾. 2012(10)
[3]中國(guó)鉻礦需求情景分析[J]. 鄭明貴,賴亮光. 資源與產(chǎn)業(yè). 2011(04)
[4]金屬微粉體脈沖輸送的微特性實(shí)驗(yàn)[J]. 侯麗雅,王振琪,章維一,楊眉,林峰. 光學(xué)精密工程. 2011(05)
[5]中國(guó)鉻鐵礦床的再研究及找礦前景[J]. 楊經(jīng)綏,巴登珠,徐向珍,李兆麗. 中國(guó)地質(zhì). 2010(04)
[6]自動(dòng)參比流動(dòng)注射分析法測(cè)定鉻粉中的Fe(Ⅲ)的研究[J]. 王照麗,張新申,蔣小萍,羅婭君. 皮革科學(xué)與工程. 2004(02)
[7]三價(jià)鉻電鍍研究進(jìn)展[J]. 李家柱,林安. 材料保護(hù). 2003(03)
[8]納米鉻粉的制備研究[J]. 程起林,趙斌,古宏晨. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2000(02)
[9]金屬鉻粉表面含氧量的測(cè)定[J]. 傅肅嘉,許克強(qiáng). 浙江冶金. 1995(02)
[10]金屬鉻粉表面含氧量的測(cè)定[J]. 傅肅嘉,許克強(qiáng). 浙江冶金. 1995 (02)
本文編號(hào):3695768
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 電化學(xué)還原制備金屬鉻粉
1.1.1 鉻粉的性質(zhì)
1.1.2 鉻粉的用途
1.1.3 金屬鉻粉的制備工藝及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 高碳鉻鐵
1.2.1 高碳鉻鐵的性質(zhì)及生產(chǎn)方法
1.2.2 高碳鉻鐵的工業(yè)應(yīng)用
1.2.3 鉻鐵離子的分離技術(shù)
1.3 可溶性陽(yáng)極在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用
1.4 電解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究
1.5 研究的目的與意義
1.6 研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及測(cè)試方法
2.1 試驗(yàn)藥品及儀器設(shè)備
2.1.1 試驗(yàn)藥品
2.1.2 試驗(yàn)儀器
2.1.3 試驗(yàn)設(shè)備
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 陰極沉積制備鉻粉
2.2.2 陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵
2.2.3 同時(shí)電解試驗(yàn)
2.2.4 陰極機(jī)理研究
2.2.5 陽(yáng)極機(jī)理研究
2.3 分析及測(cè)試方法
2.3.1 溶液中鉻離子的測(cè)定方法
2.3.2 溶液中鐵離子的測(cè)定方法
2.3.3 電流效率以及能耗計(jì)算
2.3.4 三價(jià)鉻配合物紫外可見(jiàn)吸收光譜
2.3.5 鉻粉的微觀形貌測(cè)試
2.3.6 電化學(xué)測(cè)試
第3章 離子膜陰極沉積鉻粉的工藝研究
3.1 陰極配位劑的研究
3.1.1 直接電解時(shí)配位劑的研究
3.1.2 預(yù)電解處理時(shí)配位劑的研究
3.1.3 組合配位劑的研究
3.2 陰極預(yù)處理工藝的研究
3.2.1 預(yù)處理方法的研究
3.2.2 預(yù)處理時(shí)間的研究
3.3 陰極沉積鉻粉的工藝研究
3.3.1 體系pH的影響
3.3.2 電流密度的影響
3.3.3 溫度的影響
3.3.4 阻氫劑種類的影響
3.3.5 阻氫劑濃度的影響
3.4 陰極反應(yīng)機(jī)理探討
3.5 本章小結(jié)
第4章 陽(yáng)極電溶以及同時(shí)電解的研究
4.1 陽(yáng)極電溶高碳鉻鐵工藝研究
4.1.1 電流密度的影響
4.1.2 溫度的影響
4.1.3 鹽酸濃度的影響
4.1.4 氯化鈉濃度的影響
4.1.5 電解時(shí)間的影響
4.1.6 陽(yáng)極動(dòng)力學(xué)研究
4.2 電沉積鉻粉同時(shí)電溶高碳鉻鐵的研究
4.3 本章小結(jié)
第5章 離子膜電沉積鉻粉的經(jīng)濟(jì)分析
5.1 鉻鐵礦以及高碳鉻鐵的市場(chǎng)分析
5.1.1 鉻鐵礦市場(chǎng)分析
5.1.2 高碳鉻鐵市場(chǎng)分析
5.2 同時(shí)電解法生產(chǎn)鉻粉的成本核算
5.3 同時(shí)電解法生產(chǎn)鉻粉的經(jīng)濟(jì)效益
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]先進(jìn)材料在戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用與研究趨勢(shì)[J]. 梁春華,李曉欣. 航空材料學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]難熔金屬氧化物直接制備難熔金屬的研究現(xiàn)狀[J]. 柳亞斌,李運(yùn)剛,張快,張冬青,黃永智,張福東. 電鍍與精飾. 2012(10)
[3]中國(guó)鉻礦需求情景分析[J]. 鄭明貴,賴亮光. 資源與產(chǎn)業(yè). 2011(04)
[4]金屬微粉體脈沖輸送的微特性實(shí)驗(yàn)[J]. 侯麗雅,王振琪,章維一,楊眉,林峰. 光學(xué)精密工程. 2011(05)
[5]中國(guó)鉻鐵礦床的再研究及找礦前景[J]. 楊經(jīng)綏,巴登珠,徐向珍,李兆麗. 中國(guó)地質(zhì). 2010(04)
[6]自動(dòng)參比流動(dòng)注射分析法測(cè)定鉻粉中的Fe(Ⅲ)的研究[J]. 王照麗,張新申,蔣小萍,羅婭君. 皮革科學(xué)與工程. 2004(02)
[7]三價(jià)鉻電鍍研究進(jìn)展[J]. 李家柱,林安. 材料保護(hù). 2003(03)
[8]納米鉻粉的制備研究[J]. 程起林,趙斌,古宏晨. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2000(02)
[9]金屬鉻粉表面含氧量的測(cè)定[J]. 傅肅嘉,許克強(qiáng). 浙江冶金. 1995(02)
[10]金屬鉻粉表面含氧量的測(cè)定[J]. 傅肅嘉,許克強(qiáng). 浙江冶金. 1995 (02)
本文編號(hào):3695768
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