固体透氧膜法直接还原NiOCeO2制备CeNi5合金

固体透氧膜法直接还原NiO-CeO_2制备CeNi_5合金作者：赵炳建，鲁雄刚，李重河，钟庆东，ZHAOBingjian，LUXionggang，LIChonghe，ZHONGQingdong作者单位：赵炳建,ZHAOBingjian(上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室,上海,200072;河北钢铁集团唐山钢铁股份有限公司,唐山,063016)，鲁雄刚,李重河,钟庆东,LUXionggang,LIChonghe,ZHONGQingdong(上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室,上海,200072)刊名：金属学报英文刊名：ACTAMETALLURGICASINICA年，卷(期)：2009，45(10)引用次数：0次参考文献(21条)1.NakamuraH.Nguyen-ManhD.PettiforDG查看详情19982.KisiXL.SudaSZ查看详情19893.WangCS.MarizaMR.DanielAS查看详情20064.唐睿.刘丽琴.柳永宁.于光.朱杰武.刘晓东查看详情20055.DischingerJ.SchallerHJ查看详情20006.ChenGZ.FarthingTW查看详情20007.SchwandtC.FrayDJ查看详情20058.戴磊.赵炳建.王岭.崔广华.朱立光.李丽娜查看详情20089.胡小峰.许茜查看详情200610.邓丽琴.许茜.马涛.李兵.翟玉春查看详情200511.赵炳建.王岭.戴磊.崔广华.李跃华.朱立光查看详情200812.ZhaoBJ.WangL.DaiL.CuiGHZhouHZKumarRV查看详情200913.QiuGH.WangDH.JinXB.ChenGZ查看详情200614.程红伟.鲁雄刚.李谦.刘建民.丁伟中.周国治查看详情200615.何理.鲁雄刚.陈朝轶.李谦.李重河.钟庆东查看详情200816.陈朝轶.鲁雄刚查看详情200817.陈朝轶.鲁雄刚.李谦.刘建民.程红伟.周国治查看详情200718.KrishnanA.LuXG.PalUB查看详情200519.KrishnanA.LuXG.PalUB查看详情200520.ElenaG.ChenGZ.nayDJ查看详情200421.ChenGZ.ElenaG.FrayDJ查看详情2004相似文献(10条)1.期刊论文陈朝轶.鲁雄刚.CHENChaoyi.LUXionggang固体透氧膜法与熔盐电解法制备金属铬的对比-金属学报2008,44(2)利用固体透氧膜(SOM)法电解Cr2O3制取了金属铬并与熔盐电解(FFC)法进行了对比.SEM,EDX和XRD分析表明:SOM法电解2h,Cr2O3阴极片完全被还原成金属Cr,电流效率为83%,电流密度为0.35A/cm2;FFC法电解6h,Cr2O3阴极片只有外层被还原成金属Cr,内层为未还原物相,其电流效率为22%;分析两种方法电流随时间变化的规律表明,SOM法电解速度快,电流效率高,电流密度大、无副反应发生.2.期刊论文何理.LUXiong-gang.陈朝轶.LIQian.李重和.ZHONGQing-dong.HELi.LUXiong-gang.CHENChao-yi.LIQian.LIChong-he.ZHONGQing-dong固体透氧膜法制备金属铌-中国有色金属学报2008,18(7)采用固体透氧膜(SOM)法直接电解还原Nb2O5制备金属Nb.在CaCl2熔盐体系中,电解电压控制为3.2V,以经过1200℃预烧4h成型的Nb2O5为阴极,氧化锆管内碳饱和的液态铜合金为阳极.研究电解时间分别为0.5、1、2和4h以及不同温度下电解的特征规律和不同电解温度对阴极产物微结构的影响.结果表明:随着电解的进行,Nb2O5首先转变为Nb的一系列低价氧化物,进而才被还原成金属Nb;且随着实验温度的升高,电解速度相应加快,金属铌颗粒尺寸增大.与FFC法相比,SOM法具有更高的电解效率,1150℃下的电解效率可达81.7%.3.会议论文陈朝轶.鲁雄刚.李重和.邹星礼.黄少卿固体透氧膜法用于制备金属钛的研究2008在CaCl2熔盐中,利用固体透氧膜(SOM)法电解TiO2制取了金属钛.结果表明,阴极片的烧结温度、电解时间以及反应器内氧分压是影响电解的重要因素:电解过程不会发生副反应,1100℃电解6h的试样完全被还原成金属钛;循环伏安曲线表明,SOM法对TiO2的电解由外向内、由高价向低价分两步进行,即TiO2→TiO→Ti,由于熔盐/YSZ膜界面处发生极化,导致第一个还原峰电位负向移动.4.期刊论文陈朝轶.鲁雄刚.李谦.程红伟.ChenChaoyi.LuXionggang.LiQian.ChengHongwei利用SOM法制备金属钽-稀有金属材料与工程2007,36(11)在熔盐MgF2-CaF2中以预烧成型的Ta2O5为阴极,氧化钇稳定氧化锆管内的碳饱和铜液为阳极,利用固体透氧膜(SOM)法直接电解还原Ta2O5制备了金属钽.在3.5V电压下,研究了不同温度下阴极产物的形貌及其对脱氧的影响,分析了电流随时间变化的规律.结果表明:随着电解温度的升高,脱氧速度加快,金属钽颗粒尺寸明显增大,其形貌由海绵状向块状转变;当温度为1423K时,具有较好的金属钽制备效果.5.学位论文程红伟固体透氧膜法制备金属的探索性研究2006金属Ta和Ti具有许多其他金属材料无法替代的优异性能，应用极其广泛。但是，由于这些金属制备工艺复杂、周期长、能耗高、污染重，造成其价格昂贵，从而严重制约了相关工业的发展。重新评价可选择的生产流程并且找到与环境友好的技术，从而满足日益增长的对金属Ta和Ti的需求就显得非常的重要。因此，开发全新的绿色环保、低能耗的冶金新工艺迫在眉睫。本文在实验室条件下开展了利用固体透氧膜(SOM)法制备金属Ta、金属Ti及其合金的研究，讨论了金属还原过程的影响因素，并建立了动力学模型。本文的主要内容及结论为：1.确定了55.5％MgF2-44.5％CaF2(质量分数)为SOM法从氧化物阴极中电脱氧制备金属的熔盐体系；2.设计了利用SOM法分别从Ta2O5、TiO2和含钛渣中制备金属Ta、金属Ti和合金的实验方法；3.采用SEM、能谱和XRD等检测手段，对电觯后的阴极进行了定性分析，测试结果显示：氧化物阴极中氧含量大大降低甚至消失，有金属Ta(金属Ti、合金)生成；4.研究了不同电解时间、直流电压和阴极引线与氧化物的接触面积对电解过程及产物的影响；5.建立了SOM法制备金属的动力学模型。6.会议论文陈朝轶.鲁雄刚.程红伟.刘建民.何理.周国治Ta2O5直接制备金属钽的研究2006本文利用固体透氧膜法(SOM法)对Ta2O5进行电脱氧直接制备出金属钽的研究,将Ta2O5粉压成圆片状烧结后做成阴极,阳极为掺杂后的氧化锆管内的碳饱和铜液,以混合熔盐MgF2-CaF2为电解质,在1150℃,施加不同的电解电压进行电解.当电解电压大于Ta2O5的分解电压时,阴极电离出的氧离子穿过透氧膜到达阳极发生氧化反应,阴极还原出金属钽.经XRD、SEM等分析表明:电压越高,脱氧速度越快,电极电压高达3.8V时,透氧膜也很稳定;由于透氧膜将熔盐与阳极隔开,整个体系不受阳极产物的影响,同时还阻止了金属钽中间价态离子的再次氧化,该方法制备金属钽具有电解速度快、电流密度高、电流效率大等诸多优点,具有良好的发展前景.7.学位论文陈朝轶金属氧化物直接制备难熔金属及合金的新工艺2008现有难熔金属及合金的制备工艺复杂、成本高、污染环境。因此，开发一种流程短、成本低且对环境友好的金属制备方法是研究者共同的目标。本文回顾并总结了金属钽、铬、钛及钛合金的制备方法，分析其相关工艺的特点，利用固体透氧膜(SOM)法对金属氧化物直接制备难熔金属及合金进行了研究。SOM法以固体透氧膜管内碳饱和的铜液为阳极，在所选择的熔盐中对氧化物阴极进行电解还原。只传导氧离子的固体透氧膜管将阳极与熔盐隔离开，因膜管对离子的选择性作用，使得参与阳极反应的阴离子只有O2-，通过控制电极电位保证特定金属离子在阴极选择性析出，参与电解反应的是金属氧化物而非其它物质。论文对熔盐性质、透氧膜的稳定性、阴极制备、电解影响因素及电解机理等方面进行了研究，并利用三相界面反应机制描述了SOM法的电化学过程。对熔盐的物性研究表明，1100℃下，55.5MgF2-44.5CaF2(wt％)熔盐挥发率小于5.4×10-7/cm2·s，粘度为11.8mPa·s，电导率为5.2S·cm-1；CaCl2熔盐的挥发率为1.9×10-6/cm2·s，粘度为3.4mPa·s，电导率为3.6S·cm-1；两类熔盐的粘度和挥发率低、电导率高，满足实验要求。在不同掺杂比例下，对自制的固体透氧膜管研究表明，8％molY2O3部分稳定的ZrO2管结构致密，光洁度好，具有良好的电性能，在1000～1300℃电导率为0.18～0.47S·cm-1，实验过程电化学性质稳定。对阴极制备及电解影响因素的研究表明，在4MPa的成型压力下，经1100～1150℃烧结2小时的Ta2O5和Cr2O3片均具有良好的电化学活性；电解2小时阴极产物中的氧含量可达到较低值；随着电解时间延长，金属颗粒会发生异常长大；当电解温度小于1100℃时，还原速度会急剧降低。若烧结温度升高到1300℃，电解Ta2O5试样出现致密的内核，而电解Cr2O3试样出现金属外壳。在产物具备一定强度的前提下，Ta2O5阴极的孔隙率和颗粒尺寸的合理范围为30～40％和0.6～1.0μm。Cr2O3阴极的孔隙率和颗粒尺寸的合理范围为40～50％和≤1.0μm。对SOM法与FFC法制备金属铬进行了实验对比。结果表明，SOM法具有较高的过电位，还原速度快，电流效率高，不会发生副反应。当电压从3.0V升到3.5V时，反应速度理论上提高7.7倍。利用遵义钛厂提供的含钛废渣进行了制备钛及其合金的研究。电解铁钛废渣，可获得TiFe和TiFe2合金；电解高钛废渣，可获得纯的金属钛。分析了体系中的离子迁移行为，研究了SOM法的电解机理，结果表明Ta2O5和Cr2O3电极的还原均分两步完成，Ca参与阴极还原是有利的，形成的中间产物寿命极短。通过分析试样内三相界线的分布及三相界线对电流的影响，证明了SOM法的还原过程符合三相界面反应机制。SOM法金属氧化物直接制备金属及合金，工艺流程短，能耗低，绿色环保，可以实现连续化生产，该冶金新工艺的开发对我国各类复合矿的开发利用具有重要的意义。8.期刊论文程红伟.鲁雄刚.李谦.刘建民.丁伟中.周国治.CHENGHongwei.LUXionggang.LIQian.LIUJianmin.DINGWeizhong.ZHOUGuozhi固体透氧膜法制备金属Ta-金属学报2006,42(5)利用固体透氧膜(SOM)法进行了从Ta2O5中提取金属Ta的实验.在1150℃,外加直流电解电压3.2V下,以55.5%MgF2-44.5%CaF2的熔盐体系为介质,阴极为经过预烧成型的Ta2O5,阳极为氧化锆管内的碳饱和铜液.测试结果显示:Ta2O5阴极中氧含量大大降低甚至消失,Ta2O5还原为金属Ta.9.期刊论文赵志国.鲁雄刚.丁伟中.周国治.ZhaoZhiguo.LUXionggang.DINGWeizhong.ZHOUGuozhi利用固体透氧膜提取海绵钛的新技术-上海金属2005,27(2)对克劳尔法、电解四氯化钛法等海绵钛传统生产方法以及在熔融CaCl2中直接电解还原二氧化钛制取钛的新工艺进行了总结和分析.针对这些方法中存在的不足,提出了一种利用固体透氧膜技术直接从含钛氧化物矿制备海绵钛的连续、低成本、无污染的绿色冶金新工艺.10.学位论文刘建民SOM法用于金属制备的实验研究2007本研究论文对熔盐电解法制备金属钛进行了回顾与总结，在分析了相关工艺特点的基础上，提出了一种制备金属钛的新方法——固体透氧膜(简称SOM)法。本文对阴极制备、熔盐体系选择、熔盐预处理、电解设备改进、电解过程控制及影响电解因素等方面进行了研究和分