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文檔簡介
1、鈦是一種具有優(yōu)異的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的金屬。它比強(qiáng)度高、耐蝕性強(qiáng),在航空航天、醫(yī)學(xué)、汽車制造、近海、化工、電力等多種領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前鈦的工業(yè)生產(chǎn)方法是鎂熱還原法,該方法工藝流程復(fù)雜,導(dǎo)致了鈦的生產(chǎn)成本居高不下,阻礙了鈦的應(yīng)用;另外,該工藝環(huán)境污染嚴(yán)重。固態(tài)原位電還原法制取鈦是一種新型的煉鈦技術(shù),該方法流程短、無污染,易于實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),發(fā)展前景廣闊。 本文對固態(tài)原位電還原TiO<,2>制取鈦進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。運(yùn)用循環(huán)伏
2、安法對固態(tài)原位電還原TiO<,2>制取鈦的陰極電極過程進(jìn)行了研究,探討了固態(tài)原位電還原TiO<,2>制取鈦的電解機(jī)理;對電極配置工藝參數(shù)和陰極壓片制作工藝參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn);考察了陰極壓片中CaCl<,2>的添加量、壓片壓強(qiáng)、壓片燒結(jié)溫度對電解產(chǎn)物質(zhì)量的影響。 研究發(fā)現(xiàn),固態(tài)原位電還原TiO<,2>制取鈦是TiO<,2>的直接電還原與Ca熱還原TiO<,2>共同作用的結(jié)果。固態(tài)TiO<,2>原位直接電還原為鈦是分步進(jìn)行的:第一步為可
3、逆、產(chǎn)物不溶的2電子反應(yīng),即Ti(Ⅳ)+2e=Ti(Ⅱ);第二步同樣為可逆、產(chǎn)物不溶的2電子反應(yīng),Ti(Ⅱ)+2e=Ti。同時,在電解溫度下,CaCl<,2>熔體中存在的少量CaO,Ca<'2+>在陰極放電析出金屬Ca,即Ca<'2+>+2e=Ca,生成的金屬Ca熱還原TiO<,2>生成金屬Ti。 在TiO<,2>中加入適量的CaCl<,2>粉末制成陰極壓片,有利于熔鹽浸入TiO<,2>陰極,增大TiO<,2>陰極與CaCl<,
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