NaF-K2TiF6-TiO2体系中直接电解制备钛的可行性研究

以NaF-K2 TiF6作为熔盐电解质,TiO2作为溶质,探究直接电解TiO2制备金属钛的可行性.通过对比不同摩尔比NaF-K2 TiF6的初晶温度和TiO2溶解度以选择较为合适的熔盐体系,而后对该体系进行热力学计算、三电极体系循环伏安测试(Mo棒作为工作电极和参比电极,高纯石墨作为对电极)和180min的双电极恒流电解(不锈钢棒作为阴极,石墨作为阳极).结果表明,摩尔比为1.5:1的NaF-K2 TiF6体系可作为电解钛的电解质,TiO2的溶解以化学形式溶解为主,其溶入形式以K2 NaTiOF5为主,以Na2 Ti3 O7为辅.且少量TiO2溶解后会降低熔盐体系的初晶温度.T4+的阴极过程分为两个阶段:TiF62-/TiF63-;Ti3+/Ti.热力学上钛的氧化物优先反应,二氧化钛的还原是逐级进行的.恒流电解阴极产物的钛以小颗粒形式存在并夹杂着一定程度的电解质.     

KF-NaF-AlF3-X低温电解质体系研究进展

综述了近年来KF-NaF-AlF3-X低温电解质体系的研究进展,主要包括该电解质体系的初晶温度、氧化铝溶解度、电导率的研究及其应用前景,以便为该体系的低温电解研究提供参考.     

LiCl-KCl熔盐中电解还原钛铁矿的研究

在LiCl-KCl熔盐中,采用熔盐电解法还原钛铁矿,研究了电解时间、槽电压及电解温度对还原钛铁矿的影响,探讨了在熔盐中钛铁矿电解脱氧的机理。结果表明,钛铁矿还原优先生成铁,钛氧化物由高价到低价逐步还原,而未得到金属钛及其合金,说明在LiCl-KCl熔盐中,TiO的脱氧还原是钛铁矿熔盐电解生成金属钛及其合金的反应限制性步骤。     

铝灰的回收利用和无害化处理研究及应用进展

铝灰是铝冶炼过程中产生的危险废物,铝灰中的氮化铝、氟化物、氯化物等具有易浸出的特性,加剧了对环境的污染,如何对铝灰资源化利用变成亟需解决的难题。本文阐述了不同铝灰的来源、成分及其危害,详细介绍了火法/湿法工艺对氧化铝和氮化铝、氟化物、氯化物的无害化处理及回收。通过综述铝灰无害化处理及回收利用工艺并结合实验提出了三步处理实现铝灰零废物排放的构想,即水洗预处理-铝资源湿法浸出-废渣利用,最后展望了铝灰综合利用未来的发展方向。     

氟化物体系中熔盐电解制备金属钛的研究

本方法确定了用NaF-K₂TiF₆熔体中的TiO₂通过熔盐电解法探究直接电解TiO₂制备金属钛的可行性。首先通过比较不同摩尔比NaF-K₂TiF₆体系中的初晶温度,并采用Leco氧分析法测定了TiO₂在NaF-K₂TiF₆体系中的溶解度(饱和浓度),选择较为合适的熔盐体系,并通过恒流电解法研究了四价钛的电还原行为。结果表明在830℃时摩尔比为1.5∶1时TiO₂在熔盐体系中的饱和浓度为10.2%,并对该熔盐体系进行热力学计算,发现当以活性炭作为阳极时钛的氧化物相较于氟化物的理论分解电压低,即氧化物会优先反应,通过恒流电解实验发现在电解温度为830℃,阴极电流密度为1 A/cm²时可以得到金属钛,其中TiO₂的还原机理可能是通过TiO₂→TiO→Ti₂O→Ti三步还原反应还原为金属钛。     

Na2O对NaF-AlF3低温电解质中Al2O3溶解性能的影响

本文研究了添加Na₂O的Al₂O₃在NaF-AlF₃低温电解质中的溶解速度。通过氧分析仪对电解质中不同时间段的氧化铝浓度进行测定,经过计算获得电解质中氧化铝的溶解速度。研究结果表明：在NaF-AlF₃低温电解质体系中,在氧化铝中加入Na₂O可以显著提高氧化铝在电解质中的平均溶解速度,氧化铝中Na₂O含量越高,平均溶解速度越快。当熔盐温度升高时,NaF-AlF₃中氧化铝溶解速度逐渐加快。氧化铝平均溶解速率取决于实验0～5 min时间段内电解质中氧化铝溶解量。     

NaF-KF-AlF3电解质体系的研究

针对NaF-KF-AlF3电解质体系,研究了不同钾盐含量、不同分子比对初晶温度及氧化铝溶解速度的影响.试验结果表明,分子比为2.1时,添加15wt%KF能使初晶温度降低到850℃左右,而氧化铝的溶解速度只是略微减慢.     

纳米氧化铝的研究进展

纳米Al2O3粉具有高强度、高硬度、抗磨损、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘性好、表面积大等优异的特性，目前已得到了广泛的应用。但是纳米Al2O3粉末制备技术与其应用相比仍显得进展缓慢。本文综述了高科技产品纳米氧化铝的制备方法；固相法、气相法、液相法的优缺点，以及纳米氧化铝的应用与发展前景。     

钛铁合金制备研究现状

介绍钛铁合金的用途、现有生产工艺、以及熔盐电化学法在制备钛铁合金方面的应用与改进方法。对各方法的原理及特点进行了分析和总结,并指出有必要发展具有中国特色的高钛铁制备方法。     

液态金属电池的研究进展

介绍了美国麻省理工学院(MIT)正在研发的液态金属电池,其三液态层体系的独特结构避免了限制传统电池寿命的微观电极退化机制,给予了液态金属电池超长的循环寿命。综述了此类电池的基本原理与优良特性、早期研究以及MIT最新研究现状,指出了影响液态金属电池性能的难题和各类电池成分存在的挑战。未来液态金属电池的研究领域充满机遇,目前锂基体系表现出很有吸引力的性能指标,代表了液态金属电池的研究发展方向。