熔盐电解精炼铪的研究
熔盐电解精炼铪
熔盐电解精炼铪
陈泰亨
【期刊名称】《上海金属：有色分册》
【年(卷),期】1990(011)003
【摘要】用含铪50％左右的熔炼喷溅物制铪氟酸钾电解质,对废铪料进行电解精炼。
介绍了半封闭、半连续生产的电解槽。
获得的铪粉经电子束提纯,可得符合原子能
级标准的铪锭。
【总页数】4页(P11-14)
【作者】陈泰亨
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TF841.404
【相关文献】
1.熔盐电解精炼高碳铁合金制备纯净铁合金工艺优化分析 [J], 刘威;肖赛君;高龙
2.熔盐电解精炼提纯金属硅 [J], 蔡靖;罗学涛;卢成浩;Geir Martin HAARBERG;Annabelle LAURENT;Ole Edvard KONGSTEIN;王淑兰
3.熔盐电解精炼——生产高纯金属钽,铪和钪的有效方法 [J], 王镍柱
4.KCl-NaCl-K2 HfCl6体系中熔盐电解精炼铪的研究 [J], 柳旭;李国勋;宋波;王力
军
5.熔盐电解精炼制备高纯铪工艺研究进展 [J], 贾雷; 严红燕; 李慧; 刘畅; 张帅
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铪氯复合盐的合成过程研究
体 系 中 Ｈｆ Ｃ １ ４ 的蒸气 压 为 ：４ ２ ７ ￣６ ０ ４℃：
（ ３ — ９ ）
１ ｎ 只 ． （ ） ： 一 ２ ． ３ ４ ４ ６ 一 ＿ １ ３ ４ ７
（ ３ ｚ ）
－
利 用上 述热 力 学数据 ，根 据 式（ ３ — ８ ） 、（ ３ — ９ ） ，
虽然 铪氯 复 合盐 Ｋ２ Ｈｆ Ｃ ｌ ６比铪 的二 元化合 物一 四氯化 铪 的挥 发 性小 且 稳 定性 高 ，但 单 独
的 Ｋ ２ Ｈｆ Ｃ １ ６存 在 时 比较 容 易 吸 水 ，吸 水 后 的 Ｋ２ Ｈ ｆ Ｃ １ ６ 容 易分 解成 氯化钾 与 二氧化 铪 及盐酸 ，
２ ０ Ｋ Ｃ １
由文 献［ ５ ］ 可知 ，Ｋ ２ Ｈｆ Ｃ １ ６ 分解 为 Ｋ Ｃ １ ． Ｈｆ Ｃ １ ４ 时 ，即
ｔ
６ ０ ４ Ｎ８ ０ ８℃ ： Ａ Ｇ 与 Ｔ不 成线性 关 系
８ ０ ８ ～８ ７ ２ ℃ ：
（ ５ ） ２ 脚 （ ５ ） ＋
． （ ｇ ）
（ ３ — １ ）
△Ｇ ＝－ＡＧ ＝ １ １ ０． ３ ５ ７Ｔ—ｌ ２ ５ ３ ｌ ６． ９ ２ ２
利用此法进行锆铪分离等均具有一定的现实意 义Ｌ ｚ 、 引， 但 目前铪氯 盐 制备 过程 的 系统 研 究还未
见报 道 。
本 章首 先通 过 热 力 学计 算 ，分析 四氯 化铪 和碱 金 属 氯化 物 （ 或其 混合 物 ）体 系 可 能发 生 的化 学反 应 以及 平衡 时产物 的组 成 。然 后 以氯
４ ０
６ ０
影 响后 续 电解 的 进行 。因此 ，Ｋ ２ Ｈ ｆ Ｃ １ ６ 需 要谨 慎
高纯金属铪制备技术研究进展
高纯金属铪制备技术研究进展I. 引言A. 高纯金属铪的意义和应用价值B. 研究背景和意义C. 文章结构和方法论II. 高纯金属铪制备技术的传统方法A. 弗兰克法B. 卡斯纳法C. 快速凝固法III. 新型高纯金属铪制备技术的研究进展A. 等离子体冶金法B. 高能球磨法C. 气相沉积法IV. 新型高纯金属铪制备技术的优缺点分析A. 优点B. 缺点C. 发展前景V. 新型高纯金属铪制备技术的总结与展望A. 研究成果的总结B. 存在的问题和展望C. 未来研究方向VI. 结论A. 研究结论和意义B. 补充说明和建议C. 文章的启示和思考I. 引言随着工业化进程的不断推进和科学技术的不断革新，高纯金属铪的应用领域越来越广泛，其在航空、能源、化工、医疗等众多领域都是不可或缺的重要材料。
因此，其制备技术的研究和发展对于提高高纯金属铪的纯度和制备效率有着重要的意义和价值。
本文将对高纯金属铪制备技术的研究进展进行系统性的探讨和总结。
文中将分别介绍传统的高纯金属铪制备方法，以及在传统方法的基础上新兴的高纯金属铪制备技术，包括等离子体冶金法、高能球磨法、气相沉积法等。
同时，文中还将对这些新技术的优缺点进行了分析和总结，为其未来的发展提供参考。
本章节将从高纯金属铪的意义和应用价值、研究背景和意义，以及文章的结构和方法论三个方面进行探讨。
A.高纯金属铪的意义和应用价值高纯金属铪是一种重要的工业金属材料，广泛应用于军工、航空、能源、化工、医疗等众多领域。
其优异的物理和化学性能，使得其在高温、高压、强腐蚀等恶劣条件下能够稳定工作。
因此，它在制造高温合金、航空发动机、火箭发动机、核反应堆、化工反应器等领域都有着广泛的应用。
B.研究背景和意义传统的高纯金属铪制备技术存在产品纯度低、制备效率低等问题，这些问题制约了高纯金属铪的应用和发展。
因此，对于高纯金属铪制备技术的研究和开发非常迫切。
在这样的背景下，新兴的高纯金属铪制备技术逐渐发展起来，为高纯金属铪的制备提供了新的思路和方法。
高纯铪可行性研究报告
高纯铪可行性研究报告1. 研究背景和目的高纯铪是一种纯度较高的铪材料，具有很高的耐腐蚀性和化学稳定性，在航空航天、化工、电子等领域有广泛的应用。
本报告旨在研究高纯铪的可行性，探讨其生产成本、市场需求和潜在风险，为相关产业的决策提供参考。
2. 研究方法本研究采用文献资料收集、行业调研和数理统计等方法进行高纯铪可行性分析。
同时结合实际情况，对各项数据进行定性和定量分析。
3. 高纯铪的生产成本高纯铪的生产成本主要包括材料成本、生产工艺成本和环保成本。
材料成本中，铪的价格较高，而高纯度要求会增加生产难度，从而提高生产成本。
生产工艺成本是指生产高纯铪所需的工艺设备和人力成本。
环保成本主要用于处理和排放废水、废气等产生的污染物。
4. 市场需求高纯铪的市场需求主要来自航空航天、化工、电子等行业。
随着这些行业的发展，对高纯铪的需求将继续增加。
此外，随着环保意识的提高，对高纯铪的需求也有望增加。
市场需求的稳定性和增长潜力是高纯铪生产的重要因素。
5. 潜在风险高纯铪的生产面临着一些潜在的风险，如原材料供应不稳定、生产工艺技术风险、市场价格波动等。
此外，国家政策的变化和国际市场形势的变化也可能对高纯铪产业带来风险。
6. 结论和建议通过对高纯铪可行性的研究，可以得出以下结论：(1) 高纯铪的生产成本较高，但随着生产工艺的改进和技术的发展，生产成本可能会降低。
(2) 高纯铪的市场需求呈现增长趋势，但行业竞争也较为激烈，需要加强市场营销和产品质量的提升。
(3) 高纯铪生产面临一定的潜在风险，需要在市场调研的基础上进行风险评估，制定相应的风险管理措施。
因此，建议在高纯铪产业的发展中，要注重技术创新、提高产品质量、加强市场营销和风险管理，以实现可行性和可持续发展。
熔盐电解法制备铝锆合金的研究
熔盐电解法制备铝锆合金的研究Al-Zr合金具有许多优异的性能,如高韧性、高塑性、高强度和耐蚀性等。
因此,Al-Zr合金作为新型铝合金结构材料广泛应用于航空航天、电力、汽车及舰船等领域。
现有Al-Zr合金的制备方法具有成本高和合金成分不易控制等缺点,因此寻找成本低廉、合金成分稳定并且适合大规模生产Al-Zr合金的方法具有重要的意义。
本文以此为出发点,研究了冰晶石-氧化锆熔盐为电解质体系的物理化学性质和熔盐结构,为采用铝热还原法和熔盐电解法制备Al-Zr合金提供工艺基础和工艺条件。
研究了ZrO2在冰晶石系熔盐中的溶解度,并采用Raman光谱法研究了nNaF·AlF3(n=2.2和3)-ZrO2熔盐体系的离子结构；研究了ZrO2对冰晶石系熔盐物理化学性质(初晶温度、密度、电导率)的影响,优化了熔盐电解法制备Al-Zr 合金的熔盐电解质组成；研究了锆离子在熔盐中的电化学行为,优化了电解工艺。
比较研究了采用铝液-熔盐还原法和熔盐电解法制备的Al-Zr合金中Zr浓度和Al-Zr合金相的存在形式,分析了Zr的析出机理,为采用熔盐电解法大规模生产Al-Zr合金建立了理论基础。
采用等温饱和法研究了Zr02在2.2NaF·AlF3-3mass%Al2O3-3mass%CaF2熔盐中的溶解度,发现随着温度的升高,熔盐中ZrO2的溶解度明显升高。
在980℃时,ZrO2在该熔盐中的溶解度大约为5mass%。
在冰晶石系熔盐中增加CaF2含量和降低Al2O3含量均有利于提高ZrO2的溶解度。
采用Raman光谱法研究了nNaF·AlF3(n=2.2和3)-ZrO2熔盐体系的离子结构,认为ZrO2在冰晶石系熔盐中溶解过程是ZrO2中O2-被自由F-部分取代后形成Zr-O-F离子团结构。
采用步冷曲线法研究了nNaF·AlF3(n=2.2～2.6)-3mass%Al2O3-3mass%CaF2-ZrO2熔盐体系的初晶温度,发现ZrO2的添加量在0-2mass%范围时,电解质中ZrO2的引入会明显降低电解质的初晶温度,当ZrO2的浓度大于2mass%时,初晶温度的变化趋于平缓,得到了该体系初晶温度的经验公式：T=920.2-16n-1.36w(ZrO2)-1.8n·w(ZrO2)+15n2+0.58w(ZrO2)2,其中劝初晶温度,n为NaF与AlF3的摩尔比,w(ZrO2)为ZrO2的质量分数。
熔盐辅助合成硼化铪工艺研究
熔盐辅助合成硼化铪工艺研究
喻冲;刘灿;蒲依然;吴昊
【期刊名称】《矿产综合利用》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】这是一篇冶金工程领域的论文。
以氧化铪和碳化硼为原料,采用氯化钠为熔盐介质,通过硼/碳热还原法合成了纯度较高的硼化铪粉体。
研究了反应温度、保温时间等合成工艺参数以及原料配比对材料晶相组成和显微结构的影响。
结果表明,以氯化钠为熔盐介质时,氧化铪在1300℃的合成温度下开始转化为硼化铪,其温度远低于传统的硼化铪合成所需温度。
在硼过量20%,反应温度和保温时间分别为1400℃和2 h所制备的硼化铪粉体纯度较高,X射线衍射中可以明显观察到硼化铪结晶峰,且在扫描电镜中可以观察到紧密团聚形貌的硼化铪。
【总页数】5页(P58-62)
【作者】喻冲;刘灿;蒲依然;吴昊
【作者单位】中国核动力研究设计院核燃料元件及材料研究所;四川大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD989;TF841
【相关文献】
1.熔盐电解制备硼及金属硼化物的开发前景
2.熔盐电解合成希土六硼化物的研究：REBO3,LiBO2和LiF体系...
3.熔盐电解精炼制备高纯铪工艺研究进展
4.熔盐辅助硅
热还原法制备二硼化钛粉体5.溶剂热法结合熔盐辅助硼碳热还原合成
(Ti_(0.2)Mo_(0.2)W_(0.2)Ta_(0.2)Nb_(0.2))B_(2)粉体
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熔盐电解制备高纯度金属的研究
熔盐电解制备高纯度金属的研究熔盐电解法是一种非常实用的制备高纯度金属的方法。
该方法通过在高温高氧化性的熔盐中，通过电解方式将金属从碳材料中加速脱离，然后通过多种复杂的电化学反应和杂质去除技术来制备高纯度金属。
这种制备方法在许多金属制备领域都得到了广泛的应用，如铝、铜、铁、钛、锂等。
为了不同种类的金属制备，熔盐体系也发展了很多种类和方法。
以下将从熔盐体系的选择、电化学反应以及杂质去除三个方向进行介绍。
一、熔盐体系的选择熔盐电解制备高纯度金属的熔盐体系选择非常重要。
熔盐要具有高的电导率、高的化学稳定性和高的熔点等性质。
通常，选用的熔盐体系都是由一种或多种碱性金属盐、碱性土金属盐或盐酸盐的混合物构成的。
这些盐的熔点比较低，通常在400℃左右，可以减轻高温环境对设备的损伤。
例如，在铝和锂的生产过程中，选用的熔盐通常为氯化铝和氯化锂的混合物，它们可以在700℃左右熔化。
同样，在钛金属制备过程中，常用的熔盐体系为氯化钠、氯化钙和钙氟化物的混合物，可以在900℃左右熔化。
二、电化学反应熔盐电解法是一种电化学反应过程，因此，反应条件的选择和控制对于金属制备及其纯度有着非常重要的影响。
在高温、高氧化性的熔盐环境下，金属原子在电流的作用下从阳极处被释放，并在阴极处布局。
这种复杂的电化学反应通常伴随着氧化和还原等反应。
例如，在铝的制备过程中，熔盐为氯化铝和氯化钠的混合物，铝原子从阳极处被释放，并在阴极处布局。
这个过程伴随着氧化和还原反应。
在氧化反应中，氧离子在阳极处被释放，生成气态的氧化铝。
在还原反应中，铝离子在阴极处被还原成固态的铝原子。
三、杂质去除杂质的存在往往是阻碍金属性能优化的关键原因之一。
因此，在熔盐电解制备高纯度金属的过程中，去除杂质是非常重要的一步。
在去除杂质的实践中，常用的方法是选择适当的添加剂，以及优化反应条件。
例如，在银的制备过程中，一种名为ACPCA的添加剂被广泛应用。
这种添加剂可以在高温熔盐环境下，将杂质吸附在阳极的表面，从而实现去除杂质的目的。
高纯铪可行性研究报告
高纯铪可行性研究报告1. 引言本报告旨在对高纯铪的可行性进行研究。
高纯铪是一种重要的金属材料，具有广泛的应用领域，包括航空航天、化工、电子等。
通过对高纯铪的可行性进行研究，可以为相关行业的决策提供科学依据。
2. 研究方法本研究采用了以下方法：•文献综述：通过查阅相关文献，了解高纯铪的基本特性、制备方法、市场需求等方面的信息。
•实验研究：通过实验手段，对高纯铪的制备工艺进行优化，并对其性能进行测试和评估。
•数据分析：对实验结果进行统计和分析，并得出相关结论。
3. 高纯铪的特性和应用高纯铪是指铪含量高于99.9%的铪材料。
它的主要特性包括：•高强度：高纯铪具有很高的强度，适用于需要重要载荷的应用领域。
•耐腐蚀性：高纯铪在很多腐蚀性环境中都能保持良好的性能。
•优良的热稳定性：高纯铪可以在高温下保持稳定的性能，适用于高温工艺。
高纯铪在航空航天、化工、电子等行业具有广泛的应用，例如：•航空航天：高纯铪可用于制造航空发动机部件、航天器结构材料等。
•化工：高纯铪可用于催化剂、反应容器等领域。
•电子：高纯铪可用于制造半导体材料、光纤等。
4. 高纯铪的制备方法高纯铪的制备方法有多种，常见的包括：•含氯化物法：通过氯气氧化铪，再经过还原反应，得到高纯度的铪。
•硅热还原法：通过硅与铪氯化物反应，得到高纯度的铪。
•真空熔炼法：通过真空熔炼和电热还原等工艺，得到高纯度的铪。
这些方法各有优缺点，需要根据具体需求选择合适的制备方法。
5. 高纯铪的市场需求高纯铪作为一种重要的金属材料，在全球范围内具有广泛的市场需求。
主要市场需求来自航空航天、化工、电子等行业。
随着科技的发展和工业的进步，高纯铪的市场需求还将继续增长。
6. 可行性评估本研究对高纯铪的可行性进行了评估，得出以下结论：•高纯铪具有广泛的应用领域，并且市场需求持续增长，具备稳定的市场基础。
•高纯铪的制备方法已经相对成熟，可以满足市场需求。
•高纯铪具有优良的特性，适用于多种应用领域。
金属铪及其熔盐电解制备方法
不锈钢 、铂或钼等为阴极 ，电解质中溶有一定
３
浓 度 的金属 的熔 盐 。通 过 电解 使 电性 正于 被提 纯 金属 的元 素 留在 阳极 中 ，电性负 于被 提 纯 金 属 的元 素进 入 并 留在 电解 质 中 ，而在 阴极 析 出
纯 度较高 的金属 。
阳 极 与 町 矿
质 ：以其 它难 熔金 属 或不 锈 钢作 为阴极 ：以不 易与 阴极金 属 反应 的 惰性 材 料 为 阳极 。 电解过
铪 粉 碘化 后 制 成铪 晶棒 ，避 免 了海 绵铪 的 易燃 危 险 性 ；熔 盐 电解 法一 方 面可 以通 过 电沉积 制 备 金 属铪 ：另 一方 面可 通 过熔 盐 电 解精 炼对 不 合 格 的海 绵铪 进行 提纯 ，以及 对铪 废料 和铪 车
阳 极：
总反应 ：
一 － ＝ 碣 ∞
（ ２ ）
ｒ ３ 、
ｔ ｇ ｌ ｒ ， ＇ － ￣ ４ ｔ ｌ ［ ’ ＝ ＋ ‘ ＋ ∞
１ ． １ ． ２熔 盐 电解精 炼原 理
熔盐 电解 精炼 法是 利用 电化 学原 理提 纯粗 金属 的 一种 方法 。该 法通 常以粗 金属 作 为 阳极 ，
很小 ，因而也不能用其盐 的水溶液 电解制取 ， 同样 要 采 用熔 盐 电解 法 。如 钍 、铌 、锆 、钛 也 是用 熔盐 电解 法制 得 。
１ ． １ ． １ 熔 盐 电沉积 原理 熔盐 电沉积 法 通 常以 电沉积 金属 的熔 融盐 与 碱 金 属 氯 化 物 或 氟 化 物 的 混 合 熔 盐 为 电解
稳 定 ，因此 还 未 广泛应 用 ；碘 化 法 ，另 一方 面 可将
种 电解 质 就是 熔 盐 。如铝 、镁 、钠 、锂 等活 泼 金属 都是 用熔 盐 电解 法制取 的 。 稀有 高熔 点金 属和 稀土 金 属的 电极 电位 也 较氢 为负 ，并 且 氢在 它们 表 面 的析 出超 电位 又
KCl-NaCl-K2HfCl6体系中熔盐电解精炼铪的研究
KCl-NaCl-K2HfCl6体系中熔盐电解精炼铪的研究1. 研究背景- 铪的重要性和应用现状- 现有铪的提取方式及局限性2. 实验方法- 实验材料介绍- 实验步骤及条件- 数据处理方法3. 实验结果- 不同铪含量下，KCl-NaCl-K2HfCl6熔盐体系的物理化学性质- 电解精炼铪的工艺参数及成品铪的品质4. 结果分析- KCl-NaCl-K2HfCl6熔盐体系对铪的提取效果- 相比现有的铪提取方式的优势和局限性- 电解精炼过程中可能存在的问题及解决方法5. 结论与展望- KCl-NaCl-K2HfCl6熔盐电解精炼铪具有较高的提取效果和工艺可行性- 未来对该技术的研究方向和发展前景研究背景铪是一种广泛应用于航空航天、核工业、电子技术、化工、医疗等各个领域的重要金属元素。
由于其在高温、高压、强腐蚀环境下仍能保持高强度、韧性和化学稳定性，铪已成为当今科技领域不可或缺的材料之一。
然而，由于其在自然界中含量极少，铪的提取成本较高，因此制约了其在更广泛的应用领域中的发展。
为了缓解铪供应紧张的压力，寻找高效、低成本的铪提取技术成为当前铪研究的热点。
目前铪的提取方式主要有氧氟化法、熔盐电解法等。
虽然这些方法都能够提取铪，但均存在一些局限性。
例如，氧氟化法中，需要高温高压条件下反应，反应过程对设备的要求较高，成本较高；熔盐电解法虽然是一种低温、低压且反应过程简单、易控制的方法，但其普遍存在的问题是提取成品铪的纯度和质量难以保证。
同时，这些方法中使用的助剂和溶剂往往具有高成本和对环境造成的影响也是不可忽视的因素。
因此，为了寻找新的高效、低成本、地球友好的铪提取方式，本研究考虑使用KCl-NaCl-K2HfCl6 熔盐电解法来研究铪的提取过程。
基于该方法能在较低温度、低压力下实现优质铪的精炼，因此可以说是一种环保、可持续的铪提取技术。
本研究旨在探究KCl-NaCl-K2HfCl6熔盐体系中电解精炼铪的工艺，以及熔盐体系对铪的提取效率和成品铪的纯度和质量。
高纯铪可行性研究报告
高纯铪可行性研究报告概述高纯铪是一种重要的金属材料，在航空航天、电子工业等领域具有广泛的应用。
本报告旨在探讨高纯铪的生产、应用以及未来发展的可行性，分析其市场需求和前景。
高纯铪的生产与工艺高纯铪的生产主要通过提炼和精炼的工艺来实现。
首先，从矿石中提取含铪的矿石，经过化学反应和提纯过程，得到含有较高纯度的铪的化合物。
随后，通过熔炼、电解等方式将化合物转化为高纯铪金属。
高纯铪的制备工艺较为复杂，但随着工艺技术的不断提高，生产成本逐渐降低，产量也在逐步增加。
高纯铪的应用领域高纯铪在航空航天、电子工业、化工等领域具有重要的应用价值。
在航空航天领域，高纯铪常用于制造发动机部件、航天器构件等高温耐腐蚀零部件，其高强度、耐高温性能得到广泛认可。
在电子工业中，高纯铪可用于制造半导体材料、真空设备等，其优异的导电性和化学稳定性使其成为不可或缺的材料。
此外，高纯铪还可以用于制造医疗器械、核反应堆等领域。
高纯铪市场需求分析随着科技的不断发展和工业的迅速进步，对高纯铪的需求不断增加。
特别是在航空航天、电子工业等高科技领域，对高纯铪产品的需求量持续扩大。
同时，随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对高品质、高性能的材料需求也在不断增加，这为高纯铪的市场提供了良好的发展机遇。
高纯铪的未来发展趋势高纯铪作为一种重要的金属材料，具有广阔的发展前景。
未来，随着航空航天、电子工业等高端制造业的不断发展，对高纯铪产品的需求将会持续增加。
同时，随着技术的进步，高纯铪的生产工艺将会不断优化，产品质量将会得到进一步提升，市场竞争力也将会逐步增强。
因此，可以预见高纯铪在未来将会成为金属材料行业的重要组成部分，为各个领域的发展提供强有力的支撑。
结论综上所述，高纯铪作为一种重要的金属材料，具有较高的生产价值和应用前景。
随着科技的不断进步和市场需求的持续增长，高纯铪的生产与应用将会得到进一步推动，市场前景十分可观。
因此，投资高纯铪产业具有一定的可行性，有望获得可观的经济回报。
高纯铪可行性研究报告
高纯铪可行性研究报告高纯铪可行性研究报告一、研究目的本研究报告的目的在于评估高纯铪的可行性，为决策者提供决策参考。
二、研究方法本研究主要采用了以下方法进行调查和分析：1. 文献研究：通过查阅相关文献，了解高纯铪的制备方法、应用领域、市场需求等情况。
2. 调研访谈：通过对相关行业的企业、专家、学者进行访谈调研，收集它们对高纯铪的看法和预测。
3. 数据分析：通过对收集到的数据进行统计和分析，评估高纯铪的市场规模、发展潜力和竞争状况。
三、研究结果1. 高纯铪的制备方法：目前，高纯铪的主要制备方法包括煅烧还原法、氯化法和电解法等。
其中，煅烧还原法和氯化法是常用的工业方法，电解法则主要用于实验室研究。
2. 高纯铪的应用领域：高纯铪在航空航天、化工、电子、光电等领域有广泛的应用。
例如，在航空航天领域，高纯铪用于制造发动机叶片、航空器结构件等高温材料；在化工领域，高纯铪可用于制造反应釜、催化剂等化工设备；在电子领域，高纯铪可用于制造集成电路、电容器等元件。
3. 高纯铪的市场需求：随着航天、化工、电子等行业的快速发展，对高纯铪的需求也在不断增加。
预计未来几年，高纯铪的市场需求将保持稳定增长。
4. 竞争状况：高纯铪市场竞争激烈，主要竞争对手有美国的Tronox、日本的住友金属、中国的宝山钢铁等。
这些公司拥有先进的制备技术和庞大的市场份额，对中国高纯铪企业构成一定的竞争压力。
四、研究建议基于以上研究结果，针对高纯铪的制备和市场应用，本报告提出以下建议：1. 加强研发力度：加大对高纯铪制备方法的研究，提高制备工艺的稳定性和效率。
2. 拓宽应用领域：结合国内行业需求，拓宽高纯铪的应用领域，寻找新的市场机遇。
3. 提高品质管理：加强质量管理，提高产品质量，增强竞争力。
4. 增加市场拓展力度：积极开拓国际市场，寻求与国外企业的合作，提升市场份额。
五、结论综上所述，高纯铪具有较好的可行性，市场需求增长、应用领域广泛，但也面临激烈的竞争。
典型难熔金属含氧酸盐熔盐电解金属的基础研究
典型难熔金属含氧酸盐熔盐电解金属的基础研究典型难熔金属含氧酸盐熔盐电解金属是一种常用的金属提取和制备方法，其基础研究对于深入理解金属的电解行为以及改进现有的金属提取工艺具有重要意义。
本文将从难熔金属含氧酸盐的性质、熔盐电解金属的机理以及基础研究的应用前景等方面进行讨论，以探究该领域的最新进展。
难熔金属含氧酸盐是指其熔点高于2000℃的金属氧化物，常见的有钛、锆、铌等金属。
这些金属的高熔点使得传统的冶炼方法难以直接提取和制备金属，而采用熔盐电解的方法可以在相对低温下实现金属的高效提取。
在此过程中，高温熔盐可以作为一种导电液体，金属离子在电场作用下在阴阳极之间迁移，通过还原反应在阴极上析出纯金属。
熔盐电解金属的机理主要包括离子迁移、自发带电迁移以及金属还原等过程。
离子迁移是指金属离子在熔盐中的传递，其速度受到离子浓度、温度以及电场强度等因素的影响。
自发带电迁移是指金属离子在电场作用下的运动，其中离子迁移速度与带电离子浓度、温度以及电场强度呈正相关关系。
金属还原是指金属离子在阴极表面获得电子而进行还原反应，最终得到纯金属。
这些基本过程相互作用，共同决定了金属的电解速度和产物纯度。
基础研究的目的是深入理解熔盐电解金属的机理和规律，以及优化电解条件，提高电解效率和产物纯度。
先进的实验技术，如电化学方法、扫描电子显微镜和能谱仪等设备，可以用来研究金属离子迁移过程的动力学特性和界面反应机制。
此外，计算模拟方法也可以预测金属离子迁移的路径和能量，为实验结果的解释提供理论依据。
基础研究的应用前景广泛，不仅可以为金属提取和制备工艺的改进提供指导，还可以为相关领域的发展做出贡献。
例如，在材料科学领域，通过熔盐电解可以制备出具有特殊性能的金属材料，如高强度钛合金、高温合金等。
此外，熔盐电解还可以用于环境保护和能源利用等方面，如高温熔盐储能、废水处理等。
综上所述，典型难熔金属含氧酸盐熔盐电解金属的基础研究是一项具有重要意义的研究领域。
熔盐电解精炼制备高纯铪工艺研究进展
矿产综合利用
Multipurpose Utilization of Mineral Re解精炼制备高纯铪工艺研究进展
贾 雷 ，严红燕，李 慧 ，刘 畅 ，张帅
( 华 北 理 工 大 学 冶 金 与 能 源 学 院 现 代 冶 金 技 术 教 育 部 重 点 实 验 室 ，河 北 唐 山 063009)
Ti
Zr Fe (II) Ni Mo W
H+ Cu Ag
Pt
Au
-2.93 -2.89 -2.71 -2.37 -1.72 -1.63 -1.55 -0.45 -0.26 -0.15 -0.12 0 0.34 0.80 1.2 1.69
熔盐电解法使用的阳极是烧结压块后的海绵
对 于 降 低 难 以 去 除 的 间 隙 杂 质 （C 、0 、N ) 等 。
粗 铪 ，阴 极 则 使 用 相 对 于 铪 的 惰 性 电 极 如 ：Fe、 熔盐电解精炼铪发生的电极反应如下|91:
M o 或 P t等 ，熔 盐 体 系 一 般 选 择 卤 化 物 体 系 或 卤
Hf (ffi) ^ H f 4+4e'
(1)
化 物 与 氟 化 物的 混合 熔 盐体 系 ，之所以这样选择
2 工艺流程
在 电 解 工 艺 进 行 之 前 ，最为关键的一步就
是关于铪盐的制备问题。 目前人们所使用的铪盐
H fCh、K2H ff6、IGHfCk。熔盐电解精炼金属铪的
最常用的电解质材料是HfCU, 制备方法一般是将
Hf〇2 碳 化 、 氯 化 可 得 到 粗 HfCU。再 通 过 升 华 一
氢还原法或者熔盐法，将 粗 H fCU 进一步提 纯，得
制备金属铪的新进展
矿产综合利用Multipurpose Utilization of Mineral Resources第2期2020年4月·1·制备金属铪的新进展梁晓楠，严红燕，贾雷(华北理工大学冶金与能源学院 现代冶金技术教育部重点实验室，河北 唐山 063009)摘要：金属铪在核能、航天以及军工领域有着得天独厚的优势，国内外对于金属铪的研究正如火如荼的进行。
锆铪相伴而生，本文介绍了锆铪的火法和湿法分离，综述了金属热还原法和熔盐电脱氧法制备金属铪通过熔盐电解法、碘化精练法、电子束熔炼法精炼金属铪，就各种方法的优缺点和绿色生产的需求来看，新型熔盐电脱氧法和联合精炼法是值得发展和探究的方向。
关键词：金属铪；锆铪分离；制备；精炼doi ：10.3969/j.issn.1000-6532.2020.02.001中图分类号：TD952 文献标志码：A 文章编号：1000-6532（2020）02-0001-07收稿日期：2018-10-17；改回日期：2018-12-30基金项目：国家自然科学基金（51804126）；河北省自然科学基金（E 2018209266）；唐山市科技计划项目（17110208a ）作者简介：梁晓楠(1999-)，女，学生，主要研究方向为冶金物理化学。
通讯作者：严红燕(1986-)，女，博士，讲师，主要从事高温化学反应机理研究，E-mail:xiaoniji@ 。
金属铪是一种具有高温抗腐蚀性、突出的核性能和优良的加工性能的过渡金属，是原子能工业的重要材料[1]。
铪的热中子捕获截面大，是较理想的中子吸附体，所以可作为原子反应堆的控制棒和保护装置[1-2]，美国的第一艘核动力潜艇的反应堆就首次用铪作为控制棒。
此外铪丝在工业生产中的等离子切割工艺上具有十分广泛的应用[3]。
而且近年来美国科学家一直在研发一种有巨大杀伤力的武器—“铪弹”[4]。
随着我国的核电工业的发展，对金属铪的需求不断增大，这就需要更精湛的铪的制备工艺。
铪精炼实验环评
铪精炼实验环评一、铪精炼实验环评的重要性铪精炼实验环评可太重要啦！你想啊，铪精炼这事儿要是不做环评，就像一个人出门不看天气，可能会遭遇各种意想不到的麻烦呢。
环评就像是给这个实验做一个全面的健康检查，看看它对周围的环境有没有什么不良影响。
这不仅关系到我们实验能不能顺利进行，还关系到整个周边环境的安危呢。
二、铪精炼实验的基本情况铪精炼实验是一个比较复杂的过程哦。
它涉及到各种化学物质的使用和反应，这些化学物质在精炼过程中可能会产生一些废气、废水或者废渣。
比如说，某些化学试剂在高温反应下可能会释放出一些有刺激性气味的气体，这些气体要是直接排放到空气中，那可不得了，周围的动植物可能就会受到影响。
而且实验过程中用到的一些溶液，如果处理不当流入到土壤或者地下水中，那对土壤和水资源的破坏也是难以估量的。
三、铪精炼实验可能对环境的影响1. 大气方面精炼过程中产生的废气可能包含一些金属颗粒或者有害化学物质。
这些物质如果飘散到空气中，会影响空气质量。
像铪的某些化合物可能会对人体的呼吸系统产生刺激作用，要是附近有居民或者其他工作人员，就会危害到他们的健康。
实验中如果有燃烧或者加热过程，可能会产生二氧化碳等温室气体，虽然单个实验产生的量可能不多，但是如果很多类似的实验都不加以控制，那对全球气候变暖也会有一定的“贡献”呢。
2. 水体方面实验产生的废水可能含有高浓度的化学物质，这些物质如果未经处理就排放到水体中，会改变水体的酸碱度，影响水中生物的生存环境。
比如说一些酸性废水可能会使水中的鱼类等生物难以生存，还可能导致水体富营养化，滋生大量藻类，破坏水体的生态平衡。
废水里可能还含有一些重金属离子，这些离子会在生物体内积累，通过食物链的传递，最终可能会影响到人类的健康。
3. 土壤方面废渣如果随意丢弃在土地上，其中的有害物质会渗入土壤，改变土壤的结构和肥力。
比如一些化学物质可能会使土壤板结，不利于植物的生长，而且土壤中的有害物质还可能被植物吸收，进而影响到食用这些植物的动物和人类。
熔盐电解制备钛锆合金及其反应过程研究
熔盐电解制备钛锆合金及其反应过程研究李晴宇;杜继红;奚正平;李争显;杨升红【期刊名称】《稀有金属》【年(卷),期】2009()6【摘要】采用熔盐电解法由ZrO2与TiO2混合氧化物(Ti,Zr原子比为1∶1)一步制备出了TiZr合金,并探讨了反应机制。
温度为900℃,CaCl2熔盐中以烧结的ZrO2与TiO2混合氧化物为阴极,石墨棒为阳极,3.1 V恒电压电解,制备出了钛锆合金。
结果表明,所得产物的组分与投料比例一致,钛、锆为无限互溶的固溶体,电解反应是由外向内进行的。
其合金化历程为:部分ZrO2先生成CaZrO3,然后继续脱氧还原为锆的低价氧化物直至还原为金属锆,一旦有金属锆生成,TiO2在金属锆上直接电解还原形成钛的低价氧化物,直至生成金属钛后与锆形成固溶体;其余ZrO2,TiO2先形成CaZrmTinOx,然后直接脱氧还原为TiZr。
【总页数】6页(P779-784)【关键词】熔盐电解;ZrO2与TiO2混合物;制备;钛锆合金;反应历程【作者】李晴宇;杜继红;奚正平;李争显;杨升红【作者单位】西北有色金属研究院腐蚀与防护研究所【正文语种】中文【中图分类】TG146.23;TG146.414【相关文献】1.熔盐电解钛精矿制备钛铁合金的脱氧历程 [J], 刘许旸;扈玫珑;白晨光;吕学伟;杜继红2.熔盐电解制备钛及钛合金研究进展 [J], 扈玫珑;白晨光;杜继红;邱贵宝;吕学伟;施瑞盟3.熔盐电解制备镁锆合金工艺研究 [J], 刘瑞国;韩伟4.电解温度对含钛废渣熔盐电脱氧法制备钛铁合金的影响 [J], 王博;陈朝轶;李军旗;王仕愈;谭彩;邓寅祥5.钛渣熔盐反应制备TiO_2体系中水解制备偏钛酸过程研究 [J], 韩艳芳;孙体昌;徐承彦;曲景奎;齐涛;王桂玲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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1实验
1． 1 原料及设备 实验所用 氧 化 铪、海 绵 铪 和 还 原 铪 粉 为 自 制
第 36 卷 第 5 期 Vol． 36 No． 5
稀有金属
CHINESE JOURNAL OF RARE METALS
2012 年 9 月 Sep． 2012
熔盐电解精炼铪的研究
叶章根，陈 松，李文良，吴延科，王力军*
（ 北京有色金属研究总院矿物资源与冶金材料研究所，北京 100088）
摘要： 研究了 NaCl-KCl-K2 HfF6 体系下，以海绵铪和还原铪粉作可溶性阳极，不锈钢为阴极，熔盐电解精炼铪的工艺条件。采用 X 射线衍射 物相分析（ XRD） 对不同方法制备的铪氟酸钾进行了分析，采用示差扫描量热法（ DSC） 测量了 NaCl-KCl-K2 HfF6 熔盐体系的熔点，采用扫描电 镜（ SEM） 对该熔盐体系下电解精炼得到的铪粉进行了观察，并采用激光衍射散射式粒度分布测定仪测定了铪粉的粒度分布。结果表明氟硅 酸钾烧结法制备的铪氟酸钾纯度高，无有害杂质。最佳工艺条件为： 熔盐组成为 K2 HfF620% （ 质量分数） ，NaCl∶ KCl 为 1∶ 1（ 摩尔比） ； 电解温 度 750 ℃ ； 阳极料为海绵铪和还原铪粉时，电流密度分别为 1． 2 和 0． 5 A·cm － 2 。在此条件下得到的铪粉精炼效果良好，产品主要杂质总含量 降低至 0． 07% 以下。阴极电流密度较低时，电解得到的铪粉形貌是粗大的块状颗粒，粒度分布在 80 ～ 150 μm 之间。增大电流密度，铪粉粒度 减小，并出现类似树枝状形貌。进一步增大电流，出现细小的不规则颗粒，粒度分布在 40 ～ 90 μm。增加电解时间可以提高杂质元素与铪之 间的分离效果。
氟硅酸钾烧结法是将摩尔比为 1∶ 1∶ 1． 25 的氧 化铪、氯化钾和氟硅酸钾混料球磨 4 h 后在 670 ℃ 烧结 4 h，烧结料破碎球磨至小于 75 μm，按固液
表 1 氧化铪、海绵铪和还原铪粉的化学成分 Table 1 Element contents of HfO2 ，hafnium sponge and
和 KCl 按一定比例混合，烘干后放入石墨电解槽
中，加热电阻炉到 750 ℃ 使电解质熔化，插入阴极
并通电。开 始 电 解 前 先 通 以 较 小 的 电 流 进 行提高电流进行电解。
电解阳极反应为： Hf（ 粗） － 4e = Hf4 +
（ 4）
电解阴极反应为： Hf4 + + 4e = Hf（ 精）
reduced hafnium
Elements
Fe Si Mn Cu Cr Ni Mo
HfO2 ＜ 0． 0005 ＜ 0． 001 ＜ 0． 0001 ＜ 0． 001 ＜ 0． 0005 ＜ 0． 0005
Hafnium sponge 0． 540
0． 028 0． 050 0． 033 0． 004 ＜ 0． 0005
关键词： 熔盐电解； 精炼； K2 HfF6 ； 铪粉 doi： 10． 3969 / j． issn． 0258 － 7076． 2012． 05． 020 中图分类号： TF111． 52 + ． 2 文献标识码： A
文章编号： 0258 － 7076（ 2012） 05 － 0791 － 08
原料，制备熔盐所需原料为 NaCl（ 分析纯，北京化 学试剂有限公司） 、KCl（ 分析纯，北京化学试剂有 限公司） 、K2 SiF6 （ 分析纯，天津福晨化学试剂厂） 。 自制原料的化学成分见表 1。
采用三高 石 墨 坩 埚 做 电 解 槽 兼 阳 极，阴 极 为 不锈 钢 棒，加 热 炉 为 井 式 电 阻 炉，电 解 电 源 为 MKF-30A /24V 脉冲开关直流电源。实验装置如图 1 所示。 1． 2 实验方法 1． 2． 1 铪氟酸钾的制备 铪氟酸钾的制备方法 主要有两 种，分 别 是 氟 硅 酸 钾 烧 结 法 和 氢 氟 酸 溶 解法。
（ 5）
总反应为： Hf（ 粗） = Hf（ 精）
（ 6）
电解一段时间后，铪粉沉积在阴极上，取出阴
极隔绝空气冷却，将沉积物破碎、水洗、酸洗、烘
干后得到产品。
用 ICP 光谱分析法测定产品的化学成分，用
JSM-840 扫描电镜观察产品的形貌，用 LMS-30 激
光衍射散射式粒度分布测定仪测定产品的粒度。
90 ℃ ，加入过量的 KF 溶液，保温缓慢冷却 48 h，
得到无色透明的铪氟酸钾晶体。反应方程式为：
Hf + 4HF = HfF4 + 2H2
（ 2）
HfF4 + 2KF = K2 HfF6
（ 3）
1． 2． 2 熔盐电解精炼铪过程 在石墨坩埚底部
平铺上一定量的粗铪料，将电解质 K2 HfF6 ，NaCl
Reducing hafnium 0． 001 ＜ 0． 001
0． 0003 0． 0005 0． 0047
图 1 熔盐电解设备示意图 Fig． 1 Schematic diagram of molten salt electrolysis 1 － Cathode； 2 － Anode； 3 － Graphite crucible； 4 － Ceramic facing； 5 － Thermocouple； 6 － Ceramet protective pipe； 7 － Resistance furnace； 8 － Molten salt electrolyte
比 1∶ 7 用 1% 稀盐酸在 80 ℃ 浸出 2 h 后取出上清
液并 缓 慢 冷 却，得 到 铪 氟 酸 钾 晶 体。反 应 方 程
式为：
HfO2 + K2 SiF6 = K2 HfF6 + SiO2
（ 1）
氢氟酸溶 解 法 是 以 金 属 铪 废 料 作 为 原 料，用
氢氟 酸 溶 解 金 属 铪，经 稀 释、过 滤 后，加 热 到
792
稀有金属
36 卷
高，同时生产过程中会产生约 20% 的边皮和底皮 废料。铪的冶炼过程复杂，价格昂贵。因此，有必 要对这些 边 皮、底 皮 和 加 工 过 程 中 产 生 的 车 屑 进 行回收。采 用 熔 盐 电 解 精 炼 的 方 法 可 以 进 一 步 提 高海绵铪的纯度，回收铪的边皮、底皮和车屑。该 方法具有操作容易、设备简单、成本低、除杂效果 好等优点［6 － 7］，广泛应用于生产高熔点金属、稀土 金属及其合金［8 － 12］。
Electro-Refining of Hafnium in KCl-NaCl-K2HfF6 Molten Salt
Ye Zhanggen，Chen Song，Li Wenliang，Wu Yanke，Wang Lijun*
（ Division of Mineral Resources，Metallurgy ＆ Materials，General Research Institute for Nonferrous Metals，Beijing 100088，China）
Abstract： Process of molten salt electrorefining of hafnium was studied in NaCl-KCl-K2 HfF6 system，with hafnium sponge and reduc-
ing hafnium powder as solubility anode and stainless-steel rod as cathode． Various analysis methods were used including XRD to K2 HfF6 prepared by different methods，DSC to melting point of NaCl-KCl-K2 HfF6 molten salt system，SEM to hafnium powder produced by electrorefining in the molten salt system and laser diffraction scattering type size distribution determination to particle size distribution of hafnium． Results showed that the purity of K2 HfF6 prepared by K2 SiF6 sintering method was high without harmful impurities． Investigation showed that the main impurity contents in hafnium powder decreased to 0． 07% under the condition that the K2 HfF6 weight ratio of 20% ，the NaCl∶ KCl molar ratio of 1∶ 1，temperature of 750 ℃ ，cathode current density of 1． 2 and 0． 5 A·cm －2 when anode material was hafnium sponge and reducing hafnium powder． The morphology of hafnium in low current density was thick and massive with the particle size distribution of 80 ～ 150 μm，while hafnium powder size decreased and became dendrite in higher current density． Furthermore，hafnium particles became fine and irregular with the particle size distribution of 40 ～ 90 μm when it sostenuto increased． Investigation found that prolonging electrolysis time was beneficial to improve the separation of impurity elements from hafnium powder． Key words： molten salt electrolysis； refining； K2 HfF6 ； hafnium powder