叶章根
,
陈松
,
李文良
,
吴延科
,
王力军
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.05.020
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.
关键词:
熔盐电解
,
精炼
,
K2HfF6
,
铪粉
王芳
,
黄永章
,
王鑫
,
张顺利
,
王力军
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.016
研究了分别以Mg,Al为还原剂,还原K2HfF6制备金属铪粉的可能性.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等测试方法分析了产品的物相、形貌,研究了NaCl-KCl熔盐体系对铪粉形貌和杂质含量的影响.实验结果表明:Mg(过量20％)为还原剂,反应温度900℃、时间3h可以还原铪氟酸钾得到金属铪粉,但产物中含有大量的无法除去的杂质MgF2；Al(过量20％)为还原剂,反应温度900℃、时间3h制备的铪粉纯度达到98.75％,粒径为3μm左右,杂质含量较低,其中极少量的铝是以铪铝金属间化合物的形式存在的.研究表明,在以铝为还原剂的还原体系中添加NaCl-KCl熔盐由于添加的熔盐使铪和铝更易和杂质形成以氟络盐的形态存在的复杂化合物,导致铪粉中杂质的含量增加,同时由于添加熔盐使体系引入相当数量的电子,有利于铪氟酸钾的还原,在均相反应过程中呈现局部的电中性,使得制取的铪粉尺寸倾向于降低.
关键词:
K2HfF6
,
金属热还原法
,
熔盐
,
NaCl-KCl
