一、杂质对镁电解过程中的影响(论文文献综述)
付勇兵[1](2021)在《流水线镁电解生产中氧化镁对镁产量的影响研究》文中指出攀钢海绵钛流水线镁电解系统2015年实现了大循环生产,电解直流电强度已达到185 kA。2016年镁产量为28~32 t/d,电流效率达到60%左右,与设计有较大差距。通过对提高镁产量影响因素的试验及分析,确定主要因素为电解质中的氧化镁。氧化镁会造成阴极钝化、电解不充分、渣量增加、槽温升高等问题,最终导致镁产量下降。试验表明:在直流电强度190 kA、电解质中氧化镁量≤0.05%、槽温670℃、尾槽液位70 mm时,系统产镁量可达42.5 t/d。
刘兆庭[2](2021)在《锂、镁电解过程杂质电化学行为研究》文中认为金属镁、锂是高强超轻金属结构材料的关键合金元素。金属锂是国家战略性金属,广泛应用于新能源、新材料、新医药等领域,被誉为“工业味精”与“新能源金属”。金属锂及锂材产品是高比能固态锂电池的关键负极材料,随着固态锂电池在新能源汽车领域的不断应用,金属锂的发展前景和需求空间将不断扩张。熔盐电解是生产金属锂、镁的主要方法。实际生产中,原料、设备和工具带来或产生杂质进入电解质是不可避免的,杂质会产生槽渣,加速阳极消耗,影响电解质循环,增加电流空耗,降低电流效率,增加能耗等,有些杂质在阴极析出降低产品纯度,导致产品质量下降。研究金属锂、金属镁熔盐电解过程中杂质电化学行为,对揭示电化学微观机理,优化电解工艺,提高电流效率,保证产品质量,节能降耗具有重要的理论和实际意义。本文针对电池级金属锂产品的技术需求,开展了轻金属杂质离子(Mg(Ⅱ)和Al(Ⅲ))、过渡族杂质离子(Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ))以及含氧化合物杂质H2O、LiOH、Li2O及SO42-等在锂电解过程中的电化学行为,以及镁电解过程中Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)等离子的阴极电化学行为研究。结果表明,锂电解过程中,杂质离子Mg(Ⅱ)、Al(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)及Fe(Ⅱ)在电极上反应均属于受扩散控制的一步还原过程,且具有准可逆特点。杂质离子会优先于目标离子在电极析出,消耗部分电量,降低产品纯度。计时电流法实验结果表明这些杂质在钨电极的沉积均属于瞬时成核过程。循环伏安法及方波伏安法研究结果表明Fe(Ⅲ)不能在熔盐体系中稳定存在,会进一步分解为Fe(Ⅱ)。H2O、LiOH、Li2O及SO42-等含氧杂质在锂电解体系中的电化学过程研究表明,空气中的水会通过扩散进入电解质内部参与电化学反应,计算得到H2O进入电解质后电化学反应交换电子数为1,表明H2O与LiCl反应生成LiOH。OH-发生两次电化学还原,计算得到第一步电化学反应电子转移数为1,表明为OH-还原生成H过程,第二步反应表示吸附在电极表面H还原并与电解质中Li+生成LiH过程。锂电解体系中Li2O易与H2O反应生成LiOH杂质,改变电极过程。计时电流法研究结果表明加入Li2O使得金属锂成核方式由瞬时成核转变为渐进成核。电解质中H2O、LiOH及Li2O存在会消耗部分电量,影响金属锂析出,加快电极损耗,降低电极使用寿命。循环伏安法研究结果表明SO42-会向阴极迁移并参与阴极过程,给出了 SO42-在阴极氧化还原反应路径,认为SO42-可在阴极表面发生四步还原反应,生成多种产物,消耗电量,造成阴极钝化抑制锂的正常析出。镁电解过程中,杂质离子Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)及Fe(Ⅱ)在电极上的还原属于受扩散控制的一步两电子准可逆过程。通过半积分法计算了不同温度下的扩散系数,基于扩散系数得到不同离子扩散活化能分别为30.60 kJmol-1、45.81 kJ mol-1以及25.12 kJ mol-1。Nicholson法计算得到循环伏安法扫描速率为0.5 V/s时,Mn(Ⅱ)/Mn(0)、Ni(Ⅱ)/Ni(0)及Fe(Ⅱ)/Fe(0)体系的标准速率常数k0依次为0.72×10-3 cm/s、1.68×10-3cm/s和2.32×10-3 cm/s,固有反应速率与传质速率的比率Λ值依次为0.0314、0.0785、0.0886。计时电流法实验结果表明杂质在钨电极上的沉积过程均属于瞬时成核。
田源[3](2021)在《高纯镁的制备及杂质分离理论实验研究》文中提出金属镁作为最轻的结构金属,具有高强比、密度低和良好的延展性等优点,在材料行业中应用广泛,被称为21世纪绿色工程材料。目前,随着科技的飞速发展,人们对高纯金属的需求不断增加,在生物医学材料和航空航天材料等领域则需要纯度达到99.99%的镁,而当下最主流的制备高纯镁的工艺为真空蒸馏法,但是由于在高真空条件下作业,镁无液相产生,造成了镁结晶效果差、产率低、成本高和无法连续化生产等问题。基于此,本研究创新性的提出了在低真空氩气保护条件下制备高纯镁的工艺,并对镁的蒸发及杂质分离行为进行了理论分析和实验研究,旨在为高纯镁的高效制备及实现连续化生产提供理论依据和指导。本文围绕在氩气保护气氛下低真空制备高纯镁的工艺进行研究,重点对镁中杂质的去除机理、镁的蒸发及提纯实验、镁锌分离理论及实验验证和粗镁蒸发及提纯实验等方面展开了系统性的研究。主要研究内容如下:(1)通过蒸发动力学和热力学计算分析了镁中杂质在蒸馏过程中的迁移及物相转变,得到结论:为保证镁产生液相,系统压力应高于333Pa;镁中铁、锰、硅、镍、锡、钛、铝和铜的饱和蒸气压极低,同时分离系数远小于1,杂质很难挥发,基本在液相中富集;实验采用的镁原料符合Mg99.95B国标标准,在第一次低真空蒸馏时,为了使铁、锰、硅、镍、锡、钛、铝和铜杂质保留在液态镁中而不生成固相析出,分析了杂质与镁的相图,得出镁的蒸发量在923K、973K、1023K和1073K四个温度下分别不能高于92.73%、95.64%、96.97%和97.82%。(2)通过在氩气保护气氛下,低真空蒸馏制备高纯镁实验得到结论:通入氩气保护气使系统压力为60KPa时提高蒸馏温度和延长蒸馏时间都会增加镁的挥发率,呈先升高后稳定的趋势。蒸馏温度为973K时蒸发速率最高可达到6.19×10-4 g/(cm2·s),当蒸馏温度升至1123K时,蒸发速率最高可达到1.47×10-3g/(cm2·s),挥发率在973K、1023K和1123K都能达到90%以上;镁蒸馏后冷凝物采用ICP-MS检测可知:当蒸馏温度为973K、1023K和1073K时冷凝镁中杂质含量都符合国家99.99Mg标准,当蒸馏温度为973K和1023K时,镁中大部分杂质去除率高于80%,镁纯度由99.97%升高至99.995%以上,当蒸馏温度为1023K时,镁的直收率由62.43%升高至99.94%。(3)由于Mg-Zn的合金分离系数β接近1,故采用MIVM模型预测Mg-Zn的气液相平衡图并对蒸馏温度进行预测,结果表明:引入活度后Mg-Zn两相分离系数仍然很接近1,不易分离。(4)当系统压力在40-80KPa范围时,进行分温区冷凝实验,镁蒸气主要在773K下冷凝,锌蒸气主要在633K下冷凝;结合热力学预测的分离温度开始分段冷凝粗镁除锌实验,得到当系统压力为40KPa、60KPa和80KPa时,蒸馏温度在1094K、1130K和1158K下粗镁中锌含量由0.0089%降至0.00167%、0.00171%和0.00177%,达到GB/T 3499-2011中牌号为Mg9999的高纯标准;以粗镁的最佳蒸馏条件展开分段冷凝实验,当系统压力为80KPa时,在773K冷凝区得到的结晶镁,大部分杂质脱除率高于90%,镁直收率高于98%,镁纯度达到99.98%高纯镁标准。
李玮[4](2020)在《Kroll法生产海绵钛还原过程Fe、Mn杂质的物理化学行为研究》文中提出随着钛领域高新材料技术的发展,钛制品对高品质海绵钛的质量要求越来越高。而海绵钛中的杂质含量是反映海绵钛质量和还原蒸馏水平的一项重要指标,杂质的不均匀分布,使得海绵钛分成了很多等级钛,所以杂质的分布也是影响海绵钛等级划分的一个重要因素。要控制杂质的含量必然要弄清杂质在生产中的具体来源和去向以及杂质的分布情况,但目前研究者仅对杂质的引入进行了定性研究,而从未对杂质的投入和产出进行过定量研究分析;而有关杂质的分布研究,研究者也仅通过较高或者较低等概念来划分区域,从未对杂质的含量有一个量化的描述。正是这些研究的短缺,造成对杂质的物理化学行为认知不足,导致在控制杂质的含量没有一个明确的方向。因此,本文基于投入产出分析法,结合海绵钛工业生产特征,建立了投入产出模型,并以此模型为基础对杂质的投入产出量进行了计算,在杂质流向分析的结果上,得到了杂质在镁热还原—真空蒸馏工序,产品分拣工序和镁加工工序中的投入产出情况。研究结果说清了杂质的来龙去脉,得到Fe和Mn在Mg中的溶解度高于在Mg Cl2中的溶解度,因此提出降低Mg过剩系数的建议。在杂质投入产出分析的基础上,计算了杂质不同来源的占比,同时对合格海绵钛和废钛中杂质的质量分数进行计算,并以这些结果作为基础,对Fe和Mn杂质来源的物理化学行为进行了理论分析,得到Fe杂质主要由设备引入,Mn杂质主要由原料Mg引入,同时确定了Fe、Mn杂质在还原过程中发生的化学反应方程。为了更深入的探索杂质行为及杂质的分布规律。本文以工业生产中的钛坨为实验对象,对产品进行采样制样后,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定样品中Fe、Mn和Mg杂质的含量,同时用氯化银光度法对样品中Cl杂质的含量进行测定。对实验数据进行整理后,根据不同位置及相应的杂质含量作出杂质的分布云图,得到整个钛坨中杂质含量的最高值和最低值,结合分布图对杂质含量进行了等级划分,计算了不同等级杂质含量在整个钛坨及不同还原阶段的占比;然后根据杂质在截面上的分布情况对钛坨进行了径向分析,并对截面位置与杂质含量的线性相关性进行了分析;最后对钛坨进行了轴向分析,作出杂质在钛坨轴向上的分布图,对海绵钛在轴向上杂质含量的变化进行了原因分析。
段亚林[5](2020)在《新型镁钛联合电解深度处理猪场废水工艺研究》文中认为针对牺牲镁阳极电解废水过程中pH上升控制难和废水中氨氮不能完全去除等问题,本文提出了牺牲镁阳极电解与钛阳极电解组合的新工艺方法。围绕镁阳极电解去除氮磷和钛阳极除氨氮和降低pH,研究了钛阳极在电解过程中的pH变化规律、氨氮去除规律和去除路径,并对钛阳极去除含氮废水的关键参数进行了优化;探讨了牺牲镁阳极与钛阳极电解组合对废水氮磷去除的效果,并对相关参数进行了优化;最后进行了镁钛联合电解中试试验,考察实际运行效果及沉淀物中磷酸铵镁纯度,并对运行成本进行了估算和比较。论文主要获得以下结论:(1)在钛阳极电解实验部分,试验最优的电流密度及Cl-浓度分别为21.8 m A/cm2和1200 mg/L。在最优条件下,模拟废水的氨氮去除率为98%以上,COD去除率达60%以上,电流效率55%以上。钛阳极电解废水可以实现pH快速下降(下降速率为1.86/h),为牺牲镁阳极与钛阳极电解组合工艺提供了实验基础。电解过程中,废水中氨氮浓度、余氯浓度(其浓度包括氯分子、次氯酸、次氯酸根)和pH三者的变化规律之间有紧密联系。钛阳极电解氨氮废水,氨氮接近最低浓度的时间点与pH折点及余氯拐点相重合,pH或余氯浓度变化的转折点可用于指示氨氮氧化即将结束。通过测试氨氮电化学氧化过程产生的一氯胺、二氯胺、三氯胺、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮副产物,推测废水中氨氮最终主要是以气态如氮气的形式去除。(2)牺牲镁阳极与钛阳极电解组合试验中,所要求废水的最佳氮磷摩尔比为4:1。在最优条件下,模拟废水氨氮的最终去除率为98%以上,磷的最终出水浓度小于7mg/L。牺牲镁阳极与钛阳极电解组合试验中,COD在镁电解池去除速率远高于其在钛电解池的去除速率,可能的原因是腐殖酸与镁离子容易结合形成络合物,并吸附与晶体表面,或腐殖酸以单体形式吸附于反应过程所产生的沉淀晶体上,加快了以COD计的腐殖酸浓度下降。扫描电子显微镜结果显示腐殖酸的存在也能够改变磷酸铵镁结晶沉淀的晶体形状。(3)在牺牲镁阳极与钛阳极电解组合工艺处理实际猪场废水生化处理出水的中试试验发现投加PAC显着影响实际猪场氨氮去除效果。另外,牺牲镁阳极与钛阳极联合电解处理猪场AO生化处理出水,废水中氨氮和磷在第一循环镁阳极电解部分去除速率最快。经过四个循环电解处理,最终出水磷浓度低于20mg/L,去除率最高可达90%,最终的氨氮去除率最高为50.4%。中试装置运行成本分析结果表明,在考虑电耗、镁消耗和试剂消耗的情况下,装置处理1t水,运行费为9.79元。
朱福兴,李亮,李开华,盛卓,邱克辉[6](2019)在《电解法制镁的产品质量分析及控制》文中进行了进一步梳理采用MLA、SEM、EDS等手段对电解法获得的镁产品中杂质元素含量及来源进行研究。结果表明:镁产品中杂质相为MgO、硅(或铝)酸盐相、铁氧化物相、含碳类物质和电解质类,其分别来自液镁的氧化、电解槽及精炼炉内衬材质、铁质器具溶解、原料及镁氧化和电解质体系;通过控制电解质温度及精炼炉温度、惰性气体保护、控制精炼炉精炼时间、预留库存等措施,电解法制镁的产品纯度可达99.97%,为海绵钛生产提供了优质精镁原料。
马尚润,朱福兴,李开华[7](2019)在《流水线镁电解过程中杂质Fe控制技术》文中提出采用电化学工作站、气冷阴极和熔盐综合测定仪等装置研究了流水线镁电解过程中杂质Fe的控制技术。结果表明:Fe离子易造成电流损失和镁损失。影响杂质Fe净化的因素有电流密度、电解槽电压、电极材质、反应时间、电解质温度和电解质扰动。杂质Fe的净化率随着槽电压的升高(低于MgCl2分解电压)、电流密度的增加、反应时间的延长而增加;杂质在石墨电极的净化率优于碳钢电极;在电解质温度为725℃±5℃时,杂质Fe的净化率最佳。在工业生产中,通过在槽内安装石墨直流电极,控制石墨电极电压在6~8V等可提高电解槽的净化率。开展工业试验后电解质中的杂质Fe由0.028 9%降至0.009 1%,净化效果明显提升。
朱福兴,马尚润,姜宝伟[8](2019)在《镁电解杂质元素对液镁汇集的影响及控制》文中提出采用气冷阴极、电化学工作站等手段对杂质元素对液镁汇集、杂质元素电化学行为和控制进行研究。结果表明:MgO不仅会造成液镁汇集变差,镁颗粒变细,难以汇集,还会引起电极间短路,造成电极泄漏; Fe和Ti杂质元素将优先MgCl2在阴极析出,不仅造成有效电流损失,还会引起液镁汇集变差,镁损失增加;原料带入为MgO的主要来源途径,通过除渣操作可将其除去,在电化学除杂过程中通过提高电流密度、增加电解质停留时间和减少电解残渣沉积量利于Fe和Ti杂质元素的清除。
马尚润,朱福兴,姜宝伟[9](2017)在《提高镁热法生产海绵钛用镁还原剂质量的研究》文中进行了进一步梳理采用SEM和EDS分析了镁热法生产海绵钛用镁还原剂中杂质的分布及成分,根据实际生产过程找到了杂质的来源,提出了杂质的控制措施。
郑权,马尚润[10](2015)在《镁电解渣对电解过程的影响研究》文中认为在对镁电解渣结构进行深入了解的基础上,利用电位扫描法以及气冷阴极研究镁电解渣对电解时氯化镁分解电压以及镁的汇集情况的影响,研究结果表明:电解时,电解质中掺入电解渣会明显提高氯化镁的分解电压,增加电耗,渣的存在会恶化镁的汇集条件,使电解出的镁无法汇集长大。
二、杂质对镁电解过程中的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、杂质对镁电解过程中的影响(论文提纲范文)
(1)流水线镁电解生产中氧化镁对镁产量的影响研究(论文提纲范文)
1 镁电解流水线工艺流程及现状 |
1.1 镁电解原理 |
1.2 镁电解生产工艺流程 |
1.3 流水线镁电解槽基本状况 |
1.4 镁电解状况 |
2 电解质中氧化镁的形成研究 |
2.1 氯化镁与水发生反应 |
2.2 镁与空气中的氧反应 |
2.3 氧化镁在流水线电解槽中的分布 |
2.4 电解槽槽底熔盐电解质取样 |
2.5 针对氯化镁水解和生成氧化镁速度的相关研究 |
3 试 验 |
3.1 试验方法 |
3.2 试验结果与讨论 |
3.3 对影响产镁量的因素分析 |
4 氧化镁对提高产镁量的影响及控制措施 |
4.1 氧化镁对产镁量影响的研究 |
4.2 控制并减少氧化镁措施 |
(1)控制来料及加入物料的氧化镁量 |
(2)消除物料及电解槽体含水量 |
(3)控制槽温 |
(4)规范出渣操作 |
5 实施效果 |
6 结 论 |
(2)锂、镁电解过程杂质电化学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 金属锂的性质及应用 |
1.3 金属镁的性质及应用 |
1.4 熔盐电解概述 |
1.4.1 熔盐简介 |
1.4.2 熔盐电解技术的发展与应用 |
1.5 锂镁电解发展与现状 |
1.6 熔盐电解电极过程研究进展 |
1.6.1 低温铝电解 |
1.6.2 稀土电分离 |
1.6.3 难熔金属电解 |
1.6.4 非金属电解 |
1.6.5 杂质来源及危害 |
1.6.6 杂质电化学行为研究现状 |
1.7 研究意义与内容 |
第2章 实验方法及参比电极制备 |
2.1 实验用试剂、仪器、装置 |
2.1.1 主要化学试剂 |
2.1.2 主要实验仪器 |
2.1.3 主要实验装置 |
2.2 电解质及电极预处理 |
2.2.1 电解质准备 |
2.2.2 电极预处理 |
2.3 主要电化学方法 |
2.4 参比电极制备及评价 |
2.4.1 参比电极制备 |
2.4.2 参比电极性能评价 |
2.5 分析与表征 |
2.6 小结 |
第3章 锂电解过程轻金属杂质离子电化学行为 |
3.1 锂电解过程Mg(Ⅱ)电化学行为 |
3.1.1 电极反应机理 |
3.1.2 Mg(Ⅱ)/Mg体系在LiCl-KCl熔盐中热力学性质 |
3.1.3 Mg(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
3.1.4 Mg(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
3.2 锂电解过程Al(Ⅲ)电化学行为 |
3.2.1 电极反应机理 |
3.2.2 Al(Ⅲ)在钨电极上的动力学 |
3.2.3 Al(Ⅲ)在钨电极上的沉积机理 |
3.3 小结 |
第4章 锂电解过程过渡族金属杂质离子电化学行为 |
4.1 锂电解过程Mn(Ⅱ)电化学行为 |
4.1.1 电极反应机理 |
4.1.2 Mn(Ⅱ)/Mn(0)体系在LiCl-KCl中的热力学性质 |
4.1.3 Mn(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
4.1.4 Mn(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
4.2 锂电解过程Ni(Ⅱ)电化学行为 |
4.2.1 电极反应机理 |
4.2.2 Ni(Ⅱ)/Ni(0)体系在LiCl-KCl中的热力学性质 |
4.2.3 Ni(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
4.2.4 Ni(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
4.3 锂电解过程Fe(Ⅱ)电化学行为 |
4.3.1 熔盐中FeCl_3的存在状态 |
4.3.2 Fe(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
4.3.3 Fe(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
4.4 小结 |
第5章 镁电解过程过渡族金属杂质离子电化学行为 |
5.1 镁电解过程Mn(Ⅱ)电化学行为 |
5.1.1 电极反应机理 |
5.1.2 Mn(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
5.1.3 Mn(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
5.2 镁电解过程Ni(Ⅱ)电化学行为 |
5.2.1 电极反应机理 |
5.2.2 Ni(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
5.2.3 Ni(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
5.3 镁电解过程Fe(Ⅱ)电化学行为 |
5.3.1 电极反应机理 |
5.3.2 Fe(Ⅱ)在钨电极上的动力学 |
5.3.3 Fe(Ⅱ)在钨电极上的沉积机理 |
5.4 小结 |
第6章 锂电解过程含氧杂质行为研究 |
6.1 锂电解过程H_2O电化学行为 |
6.1.1 电极反应机理 |
6.1.2 金属锂的溶解 |
6.2 锂电解过程LiOH电化学行为 |
6.2.1 电极反应机理 |
6.2.2 金属锂的溶解 |
6.3 锂电解过程Li_2O电化学行为 |
6.3.1 电极反应机理 |
6.3.2 金属锂的沉积机理 |
6.3.3 金属锂的溶解 |
6.4 锂电解过程SO_4~(2-)电化学行为 |
6.5 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(3)高纯镁的制备及杂质分离理论实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 镁的性质及用途 |
1.1.1 金属镁的性质 |
1.1.2 镁的用途 |
1.2 金属镁的资源及工艺发展 |
1.2.1 金属镁的资源分布 |
1.2.2 炼镁的工艺发展 |
1.3 镁冶炼方法 |
1.3.1 硅热还原法 |
1.3.2 电解炼镁法 |
1.3.3 熔剂精炼 |
1.3.4 感应炉熔炼工艺 |
1.4 高纯镁的发展及应用 |
1.4.1 高纯镁的定义 |
1.4.2 高纯镁的发展及用途 |
1.5 高纯镁制备方法 |
1.5.1 区域熔炼法 |
1.5.2 添加剂的深度精炼 |
1.5.3 真空蒸馏法 |
1.6 研究意义 |
1.7 研究内容 |
第二章 实验原料及方法 |
2.1 原料 |
2.2 设备 |
2.3 实验方法 |
2.4 分析测试 |
2.5 评价指标 |
第三章 高纯镁制备及杂质分离理论研究 |
3.1 镁金属的蒸馏动力学研究 |
3.1.1 金属的蒸发过程 |
3.1.2 金属在真空下的蒸发速率变化规律 |
3.1.3 气体之间金属蒸气的传质 |
3.1.4 冷凝过程 |
3.2 镁金属的蒸馏热力学研究 |
3.2.1 镁金属中杂质成分的熔沸点 |
3.2.2 纯物质饱和蒸气压力标准 |
3.2.3 分离系数 |
3.3 镁和杂质相图分析 |
3.3.1 Mg-Fe二元真空分离理论分析 |
3.3.2 Mg-Ni二元真空分离理论分析 |
3.3.3 Mg-Si二元真空分离理论分析 |
3.3.4 Mg-Mn二元真空分离理论分析 |
3.3.5 Mg-Pb二元真空分离理论分析 |
3.3.6 Mg-Sn二元真空分离理论分析 |
3.3.7 Mg-Cu二元真空分离理论分析 |
3.3.8 Mg-Al二元真空分离理论分析 |
3.3.9 Mg-Zn二元真空分离理论分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 制备高纯镁的蒸馏实验研究 |
4.1 温度及保温时间对镁挥发率的影响 |
4.2 温度及时间对镁的平均蒸发速率的影响 |
4.3 镁中杂质变化规律 |
4.3.1 温度对镁纯度的影响 |
4.3.2 蒸馏过程中杂质变化规律 |
4.4 本章小结 |
第五章 镁锌分离结合MIVM模型预测活度及粗镁分段冷凝提纯实验研究 |
5.1 Mg-Zn二元体系真空蒸馏理论研究 |
5.1.1 Mg-Zn二元体系真空蒸馏的热力学 |
5.1.2 MIVM模型预测活度系数 |
5.1.3 Mg-Zn热力学数据计算 |
5.2 Mg-Zn二元体系气液相平衡分析 |
5.2.1 二元体系计算公式 |
5.2.2 镁锌气液相平衡T-X(y)相图 |
5.2.3 镁锌气液相平衡P-X(y)相图 |
5.3 镁锌分离实验 |
5.3.1 实验原料 |
5.3.2 实验方案 |
5.3.3 结果与讨论 |
5.4 粗镁蒸馏提纯实验 |
5.4.1 实验方案 |
5.4.2 评价指标 |
5.4.3 温度、时间和压力对粗镁挥发率和平均挥发速率的影响 |
5.4.4 粗镁中杂质变化规律 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
附录 B 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
(4)Kroll法生产海绵钛还原过程Fe、Mn杂质的物理化学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 杂质的影响 |
1.2.2 杂质去除方面的研究 |
1.2.3 流程工业物质流研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容、目的及意义 |
1.3.1 论文的主要研究内容 |
1.3.2 论文研究的目的及意义 |
第2章 Kroll法生产海绵钛流程中典型杂质的投入产出分析 |
2.1 投入产出模型 |
2.2 计算基础数据 |
2.3 工序投入-产出分析 |
2.3.1 还原蒸馏工序投入产出情况分析 |
2.3.2 分拣工序投入产出情况分析 |
2.3.3 镁处理工序投入产出情况分析 |
2.3.4 杂质在整个工序的投入产出情况分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 Fe、Mn物理化学行为的实验方案 |
3.1 杂质来源的物理化学理论基础 |
3.1.1 Fe杂质来源的物理化学理论基础 |
3.1.2 Mn杂质来源的物理化学理论基础 |
3.2 取样方案 |
3.2.1 工作原理 |
3.2.2 取样位置 |
3.3 检测方案 |
3.3.1 ICP-AES检测方案 |
3.3.2 氯化银光度法检测方案 |
3.3.3 测定结果 |
3.4 本章小结 |
第4章 海绵钛中典型杂质的分布分析 |
4.1 Fe杂质的分布分析 |
4.1.1 Fe杂质的分布云图 |
4.1.2 Fe杂质的径向分布分析 |
4.1.3 Fe杂质的轴向分布分析 |
4.2 Mn杂质的分布分析 |
4.2.1 Mn杂质的分布云图 |
4.2.2 Mn杂质的径向分布分析 |
4.2.3 Mn杂质的轴向分布分析 |
4.3 Mg和Cl杂质的分布分析 |
4.3.1 Mg和Cl杂质的分布云图 |
4.3.2 Cl杂质的径向分布分析 |
4.3.3 Cl杂质的轴向分布分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(5)新型镁钛联合电解深度处理猪场废水工艺研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 牺牲镁阳极电解处理氮磷废水 |
1.2.1 磷酸铵镁沉淀法与电解法联用处理氮磷废水的基本原理 |
1.2.2 牺牲镁阳极电解废水形成磷酸铵镁沉淀的影响因素 |
1.2.3 牺牲镁阳极电解法用于处理氮磷废水存在的问题 |
1.3 惰性电极电解处理废水去除氨氮 |
1.3.1 惰性电极电解氧化法去除氨氮的基本原理 |
1.3.2 电化学氧化法去除氨氮的影响因素 |
1.3.3 氯介导电化学氧化氨氮机理研究 |
1.4 研究目的、研究意义及研究内容 |
1.4.1 研究目的与意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 钛阳极电解处理废水氨氮及p H动态变化特征研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料与装置 |
2.1.2 试验设计 |
2.1.3 分析方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 模拟废水电解单因素试验 |
2.2.2 氯介导的氨氮间接氧化过程分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 牺牲镁阳极与钛阳极联合电解废水去除氮磷工艺研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料与装置 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 分析方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 不同废水氮磷摩尔比的影响 |
3.2.2 不同废水COD初始浓度的影响 |
3.3 .本章小结 |
第四章 牺牲镁阳极与钛阳极联合电解处理猪场废水中试研究 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 猪场废水及中试装置 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 分析方法 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 镁钛联合电解猪场废水(经PAC处理)运行效果研究 |
4.2.2 镁钛联合电解猪场废水(未经PAC处理)连续运行效果 |
4.2.3 中试装置运行成本分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
在读期间主要成果 |
(6)电解法制镁的产品质量分析及控制(论文提纲范文)
1 试 验 |
1.1 主要试剂及设备 |
1.2 试验方法 |
2 结果与讨论 |
2.1 电解法制镁产品中主要杂质元素存在形式 |
2.2 镁产品中主要杂质元素来源途径 |
2.3 镁产品质量控制及生产实践 |
2.3.1 镁产品质量控制 |
2.3.2 生产实践 |
3 结 论 |
(7)流水线镁电解过程中杂质Fe控制技术(论文提纲范文)
1 杂质Fe净化原理 |
2 试验部分 |
2.1 试验原料 |
2.2 试验设备 |
2.3 试验过程 |
3 结果与讨论 |
3.1 杂质Fe对镁电解过程的影响 |
3.2 影响镁电解过程中杂质Fe净化的因素 |
3.2.1 杂质Fe在电极上的反应 |
3.2.2 杂质Fe在电解质中的沉降 |
3.3镁电解过程中杂质Fe净化的工业试验 |
4 结论 |
(8)镁电解杂质元素对液镁汇集的影响及控制(论文提纲范文)
1 试验条件及方法 |
1.1 试验原料及设备 |
1.2 试验方法 |
2 结果与讨论 |
2.1 MgO杂质的影响 |
2.2 Fe和Ti杂质元素影响 |
2.3 Ti杂质元素的控制 |
3 结论 |
(9)提高镁热法生产海绵钛用镁还原剂质量的研究(论文提纲范文)
1 主要杂质分布及成分 |
2 主要杂质来源 |
2.1 杂质氧 |
2.2 杂质铁、硅 |
2.3 杂质氯 |
3 主要杂质控制技术 |
3.1 杂质氧 |
3.2 杂质铁 |
3.3 杂质硅 |
3.4 杂质氯 |
4 结论 |
(10)镁电解渣对电解过程的影响研究(论文提纲范文)
1 电解残渣成分及结构 |
2 试 验 |
2. 1 试验试剂和仪器 |
2. 2 试验方法 |
3 试验结果与讨论 |
3. 1 残渣对氯化镁分解电压的影响 |
3. 2 对镁汇集的影响 |
4 结 论 |
四、杂质对镁电解过程中的影响(论文参考文献)
- [1]流水线镁电解生产中氧化镁对镁产量的影响研究[J]. 付勇兵. 轻金属, 2021(08)
- [2]锂、镁电解过程杂质电化学行为研究[D]. 刘兆庭. 华东理工大学, 2021(08)
- [3]高纯镁的制备及杂质分离理论实验研究[D]. 田源. 昆明理工大学, 2021(01)
- [4]Kroll法生产海绵钛还原过程Fe、Mn杂质的物理化学行为研究[D]. 李玮. 贵州大学, 2020(04)
- [5]新型镁钛联合电解深度处理猪场废水工艺研究[D]. 段亚林. 浙江大学, 2020(01)
- [6]电解法制镁的产品质量分析及控制[J]. 朱福兴,李亮,李开华,盛卓,邱克辉. 轻金属, 2019(11)
- [7]流水线镁电解过程中杂质Fe控制技术[J]. 马尚润,朱福兴,李开华. 重庆大学学报, 2019(10)
- [8]镁电解杂质元素对液镁汇集的影响及控制[J]. 朱福兴,马尚润,姜宝伟. 轻金属, 2019(01)
- [9]提高镁热法生产海绵钛用镁还原剂质量的研究[J]. 马尚润,朱福兴,姜宝伟. 有色金属(冶炼部分), 2017(09)
- [10]镁电解渣对电解过程的影响研究[J]. 郑权,马尚润. 轻金属, 2015(06)