冰晶石熔盐介质中铝热还原-熔盐电解二氧化硅

讨论了铝热还原二氧化硅的热力学条件,热力学计算结果表明铝热还原二氧化硅的反应在热力学上可行.差示扫描量热法分析结果表明,铝热还原二氧化硅反应的表观活化能为697.5 k J/mol,反应级数为3.7.在冰晶石熔盐介质中铝热还原二氧化硅,可得到含8.56%硅的铝硅合金及富氧化铝的冰晶石熔盐;使用惰性阳极电解分离后的富氧化铝的冰晶石熔盐,可得到含94.01%铝的铝硅合金及氧气,硅的回收率为83.43%.     

电导法测定工业铝电解槽电解质冰晶石分子比

用添加定量的NaF于定量的工业铝电解槽电解质试样中,且在700℃进行烧结,然后测定烧结试样水浸液的电导率的方法来确定电解质的冰晶石分子比。同时研究了电解质中Al_2O_3、CaF_2、MgF_2和LiF含量对烧结试样水浸液电导率的影响。进一步利用回归分析确定了水浸液电导温度系数与电解质试样中剩余氟化铝含量的关系。最后推导了计算电解质冰晶石分子比的公式。实验所测定的数据,用热滴定法进行了校核,平均相差0.02。研究表明,经改进的电导法完全能够应用于测定工业铝电解质冰晶石分子比。     

金属陶瓷惰性阳极铝电解扩大实验研究

用新研制的铝电解金属陶瓷材料做铝电解阳极,在摩尔分子比为2 8、饱和氧化铝浓度的冰晶石系电解质中进行100A电流电解实验,电解温度为960℃,阳极电流密度为1 0A/cm2·实验结果表明,该金属陶瓷阳极具有优良抗热震性的同时显示出优良的抗氧化耐冰晶石熔盐腐蚀性能,阳极年腐蚀速率为24mm/a,阴极铝的质量达到98%·使用铝参比电极测得在960℃下该阳极的反电动势为2 2V·经奥氏气体分析仪检测表明,释放出的阳极气体中氧气的含量为98%～100%·     

析氧阳极固体电解质在冰晶石中的腐蚀行为

对作为析氧阳极的氧化锆固体电解质在带电和不带电条件下,于冰晶石熔盐中的腐蚀行为进行定性研究。采用高倍扫描电镜及能谱分析等手段,对氧化锆固体电解质在电解前后的表面及截面形貌进行观察及分析,探讨固体电解质在冰晶石熔盐中的腐蚀情况及腐蚀机理。研究结果表明：在不带电条件下,与普通的惰性阳极一样,氧化锆固体电解质在冰晶石熔盐中遭到严重腐蚀,而在通电条件下,氧化锆固体电解质由于在冰晶石熔盐中存在一定程度的化学溶解动力学阻碍而呈现出良好的耐腐蚀性能。     

冰晶石熔体的电导性质

采用电化学交流阻抗谱法研究了Na3AlF6(冰晶石)-Al2O3熔盐体系的总电导以及CaO加入对其电性能的影响. 根据测得的阻抗谱,提出了等效电路,用EvolCRT电化学软件对阻抗数据进行了拟合. 获得了Na3AlF6-Al2O3体系电导率随温度及Al2O3浓度变化的数学关系. CaO加入使得体系电导率增加.     

氟铝交互作用对茶园土壤铝吸附特征及形态分布的影响

通过实验室模拟, 研究氟铝交互作用对茶园土壤中铝的吸附特征和形态分布的影响. 结果表明, 在氟铝交互作用下, 茶园土壤中铝的吸附平衡时间 延长, 吸附速率下降, 吸附量减少. 茶园土壤对铝的吸附速率和吸附量大小顺序为： 对照>n(F)∶n(Al)=2>n(F)∶n(Al)=4>n(F)∶n(Al)=8; 对照和低氟铝比（n(F)∶n(Al)=2∶1）条件下, 随茶园土壤对铝吸附量的增大, 活性铝含量增加但转化率下降;高氟铝比（n(F)∶n(Al)=4∶8 ∶1）条件下, 随茶园土壤对铝吸附量的增大, 活性铝含量下 降且转化率进一步降低.     

原位反应烧结制备熔盐/尖晶石复合高温相变储能材料的研究

以电熔镁砂和白刚玉为镁铝尖晶石陶瓷基体原料,以氯化钾、氟化钾复合盐为相变材料,用原位反应烧结法制备熔盐/尖晶石复合高温相变储能材料,研究烧结温度、熔盐含量对熔盐/尖晶石相变储能材料性能的影响.采用XRD和SEM对材料进行表征,通过DSC分析测定材料相变潜热,结果表明,烧结温度为1 000 ℃和熔盐含量为40%时,所制备的储能材料的相变潜热为70.98 kJ/kg,蓄热密度为240 kJ/kg(ΔT=100 ℃),储热性能较好.     

工艺因素对硼铝稀土共渗层的影响研究

本文对工具钢进行硼铝共渗,硼铝共渗工艺参数对渗层厚度、金相组织及性能的影响进行了研究。试验研究采用了正交试验分析法。结果表明,对硼铝共渗影响的主要因素是加热温度和保温时间。经硼铝共渗机理分析,稀土在硼铝共渗过程中提高了硼和铝的活性,从而使表面含硼、铝量得到提高。     

冰晶石-氧化铝熔液向炭阴极渗透的研究

冰晶石-氧化铝熔液向炭阴极的渗透是影响铝电解槽寿命的决定性因素.本文在实验室内研究电极极性、电流密度、添加铝、NaF/AlF_3分子比、阴极材料和反向电解诸因素对于湿润和渗透的影响,进而讨论向炭阴极渗透的机理问题.认为,电毛细现象以及铝和钠的作用均能增进冰晶石-氧化钼熔液对炭阴极的湿润和渗透.着重阐述了电毛细湿润和渗透的概念.     

椰壳类活性炭高温改性及吸附铝电解质熔盐中K~+的性能

利用SEM,ASAP2000M和FTIR对高温改性前后的椰壳活性炭的表面性能进行检测分析,并通过吸附铝电解质熔盐中K~+的实验对吸附动力学过程进行分析,研究高温改性对活性炭表面性能的影响和高温改性后活性炭吸附熔盐中K~+的性能.表面性能检测的分析结果表明,活性炭经过高温改性后比表面积由918 m~2/g提升至2 544 m~2/g,表面孔径分布得到优化,并且具有去除表面杂质的作用;同时,高温改性前后活性炭的表面官能团种类没有发生明显变化,说明高温改性后的活性炭能够在铝电解质熔盐中保持稳定的结构.吸附实验数据的分析结果表明,活性炭在铝电解质熔盐中吸附K~+的过程符合准二级动力学模型;并且,经35 min后达到吸附平衡,K~+最大吸附量为20.8 mg/g.     

γNaF·AlF_3-Al_2O_3-Ceo_2系熔体中CeO_2的活度

利用ZrO_2(+MgO)固体电解质组成氧桥式浓差电池并测得了在不同温度与熔体组成的电池的电动势。由电动势数据进一步求出了熔体中CeO_2活度与各种因素关系的回归方程。讨论了各因素对CeO_2活度的影响。指出CeO_2活度随熔体中CeO_2和Al_2O_3含量的增加而加大,随温度升高略有减小,冰晶石比对它的影响不大。为考查各因素的交互作用,绘制了CeO_2活度的等值图。     

硫容量和硫分配比的计算及分析

介绍了硫容量的理论背景、KTH模型计算硫容量方法以及硫平衡分配比的计算方法,分析了影响硫平衡分配比的因素.结果表明:硫平衡分配比随钢液中[%C],[%Al]的增加而增加,随钢液温度的增加而降低;硫容量随钢液温度增加而增加,随渣中(%Al2O3)/(?O)比值的增加而降低.     

八面体稀土离子能级结构研究

为了对稀土离子在光、电等研究领域的应用有深入的了解,介绍了冰晶石基本结构及稀土离子氯冰晶石及其振动光谱,叙述了常见稀土离子在八面体氯冰晶石中的光谱能级结构,给出了不同稀土离子在氯冰晶石中力作用参数值、能级数据及相应的参考文献。     

硅率和铝率对阿利特形成反应率的影响

通过测定熟料的烧失量和游离氧化钙质量分数,利用金斯特林格方程计算熟料的形成反应率。结合熟料烧成过程中液相量的计算,分析不同温度下熟料硅率和铝率对阿利特形成的影响。结果表明:硅率在2.1~2.5、铝率在1.2~2.1范围内,熟料率值对阿利特形成有很大影响。硅率一定,随铝率升高,液相量变化不大,液相黏度变大,熟料易烧性较差,反应率降低;同样,铝率一定,随硅率升高,熟料的液相量变小,熟料易烧性变差,反应率降低。煅烧温度1 400、1 450、1 500℃,随温度升高,液相量增多,易烧性变好,反应率增大。     

利用Na~+·β-Al_2O_3固体电解质浓差电池测定铝中钠活度

利用 Na~+·β-Al_2O_3 固体电解质组成浓差电池,测量了电解与非电解两种情况下与冰晶石-氧化铝熔体平衡的铅中钠活度。研究了钠活度随熔体温度、分子比、氧化铝浓度及阴极电流密度的变化。实验还表明,电解情况下阴极铝液中的钠活度远大于非电解的静态平衡时铝液中的钠活度。     

硝酸熔盐蓄热过程中NO_x的累积排放监测

通过实验对太阳能蓄热用硝酸熔盐是否排放NOx以及45#碳钢对这种排放是否存在影响进行研究.参照国家标准固定污染源中氮氧化物测定方法,通过监测不同指定温度下熔盐尾气中氮氧化物的排放量,以评估熔盐蓄热过程是否对环境造成影响.研究结果表明,空气中二元和三元硝酸熔盐在使用温度范围内会排放出少量氮氧化物,但其平均排放浓度远低于国家大气污染综合排放标准的限值.三元硝酸熔盐在相同温度下的平均排放量比二元熔盐的大.熔盐接触45#碳钢后其平均排放量成倍增加,但仍然符合国家大气污染物综合排放标准的要求.     

土壤中有效态镉提取条件探讨

用４种提取剂在不同温度、时间和土液比条件下,对褐土有效态镉含量分别进行提取试验。结果表明,温度对提取镉量未产生明显影响,随提取时间延长和土液比减小,提取镉量有逐渐增加趋势。提取率（提取能力）随土壤镉污染加重（ＣａＣｌ２除外）和土液比的减小,有增加趋势。对提取镉量与油菜茎叶中镉含量所作相关研究表明,选用１ｍｏｌ／ＬＮＨ４ＯＡｃ提取褐土有效态镉较为适宜     

对电解铝液净化作用的探讨

对比分析了采用长流程、短流程工艺熔铸铝舍金过程中,氢和氧化铝夹杂的形成过程以及铝电解工艺对电解铝液的自净化作用．冰晶石熔体作为电解铝的工作介质,对氧化铝有良好的溶解性能．通过溶解电解液一铝液界面上的氧化铝达到脱氢除杂的效果．电解铝液中存在的微量稀土具有固氢排杂的作用．在大型铝电解槽中,电流强度达到350kA,存在于铝液中的不导电、不被铝液润湿的氧化铝杂质,在强烈电磁场的耦合作用下聚集沉降在电解槽的边部、角部或铝液漩涡的交界处．     

转炉提钒终点钒的分配行为

运用共存理论建立了钒渣活度计算模型,分析了钒渣成分和温度对渣中FeO、V2O3活度及活度系数的影响;通过实验和理论计算,分析了转炉提钒终点钒渣成分和温度对钒在渣和半钢间分配行为的影响.结果表明,渣中FeO的活度和活度系数随MnO和FeO含量的增加而增加,随V2O3、SiO2和TiO2含量的增加而减小,其值分别在10-1和100的数量级上,而渣中V2O3的活度及活度系数在同样条件下的变化与FeO相反,其值分别在10-2和10-1的数量级上;半钢V的质量分数一般在0.02%～0.06%之间,随温度以及渣中V2O3、TiO2和SiO2含量升高而升高,随FeO含量降低而升高;V在渣金间的分配比为100～500,随温度和渣中TiO2、SiO2含量升高而降低,随FeO含量升高而升高;存在一个临界V2O3含量使得V在渣金间的分配比达到最大,该值的理论计算结果为23.77%,实验结果在15%～20%.     

用阴极过电压计算冰晶石熔体中Na~+和F~-扩散系数

根据冰晶石熔体离子结构的研究结果,利用电解时的阴极过电压数据和Na~+,F~-离子的迁移数,计算了冰晶石熔体中Na~+和F~-的扩散系数随冰晶石分子比的变化。计算得出的Na~+和F~-离子的扩散系数与实测值比较一致。