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电解含有铁氧化物的熔渣是一个潜在的减少甚至消除CO2排放的钢铁冶炼短流程新工艺.本文采用MgO或Y2O3稳定的氧化锆管内装碳饱和铁熔体做阳极,构建可控氧流电池:铁棒｜ Fe+ FeO(slag)｜ ZrO2(MgO或Y2 O3)｜[O](Fe+c饱和)｜石墨棒.在1723 K高温下通过测定电池开路电压-时间曲线、线性扫描伏安曲线、恒电压电解曲线研究了SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO熔渣的电解还原行为,并借助扫描电镜与能谱分析了残样的显微结构与成分.结果表明:在本实验条件下,测定获得SiO2-CaO-Al2 O3-MgO-FeO熔渣中FeO的分解电压约为-0.25 V,测定结果位于FactSage热力学软件理论计算值范围内,表明采用本实验装置测定熔渣中FeO分解电压是可行的.在外加电压条件下可以从SiO2-CaO-Al2 O3-MgO-FeO熔渣中电解还原获得金属铁(或铁合金).可控氧流电解还原电流的大小及FeO还原效果与外加电压、ZrO2稳定剂的种类和ZrO2管(阳极)插入熔渣中的深度等因素有关.

关键词: SiO2-CaO-Al2O3-MgO-FeO渣 , 电解还原 , 可控氧流 , 分解电压 , 固体电解质

电镀制备铟-锡合金电极及其电还原二氧化碳性能

汤卫华 , 蒋亚雄 , 巴俊洲 , 李军 , 吴文宏 , 唐金库

电镀与涂饰

以腐蚀铜网为基体,在硫酸盐镀液中制备得到用于电还原CO2的铟-锡合金电极.对镀液配方进行了筛选,并通过正交试验对镀液配方进行优化,得到制备铟-锡合金电极的最佳工艺条件为:In2(SO4)350 g/L,SnSO430 g/L,柠檬酸40 g/L,添加剂TSNA4 g/L,稳定剂3g/L,电流密度1.5 A/dm2,温度25℃,pH约1.5.最佳工艺下制备的In-Sn合金镀层呈均匀的灰白色,结合力良好,In-Sn合金电极上电还原CO2生成甲酸的电流效率达71％,稳定性良好.

关键词: 铟-锡合金 , 电镀 , 二氧化碳 , 电解还原 , 甲酸 , 电流效率

利用SOM法制备金属钽

陈朝轶 , 鲁雄刚 , 李谦 , 程红伟

稀有金属材料与工程

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3.5 V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1423 K时,具有较好的金属钽制备效果.

关键词: 固体透氧膜 , 五氧化二钽 , 金属钽 , 电解还原

用电解还原法还原钛液中高价铁的试验研究

高家诚 , 王勇 , 郑少华

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.08.009

介绍了用电解还原法还原钛液中高价铁的基本原理和方法.实验研究了阳极液成分、阳极液pH值、电流密度和电解温度等对还原效果的影响.通过正交实验得到了一套较优化的工艺参数,即电流密度200A/m2、二价铁离子浓度80g/L、硫酸浓度200g/L、电解温度40℃.采用本优化工艺,可使钛液中的三价铁离子全部被还原,耗电量为1.67kWh/kgFe.

关键词: 电解还原 , 钛白粉 , 铁 , 耗电量