隨著社會對清潔能源需求的快速增長,核電對于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進經(jīng)濟能源可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。鋯以較低的熱中子吸收截面、較高的導熱率及良好的機械性能成為核工業(yè)的重要稀有金屬材料。目前,我國大部分核級鋯主要依賴進口,高純鋯的生產(chǎn)及精煉一直備受關(guān)注。傳統(tǒng)鋯的電解精煉技術(shù)主要采用固態(tài)電極間歇生產(chǎn),溫度高、消耗大、連續(xù)性差。此外,含鋯電解質(zhì)ZrCl₄均為直接引入,不但由于其吸水性造成存儲和運輸不便,而且較低的升華溫度（331℃）會給操作帶來極大的困難。因此,有必要尋找新工藝來改善精煉過程的間歇生產(chǎn),簡化ZrCl₄電解質(zhì)的引入,實現(xiàn)電解精煉Zr的連續(xù)化生產(chǎn)。針對現(xiàn)有精煉工藝的不足,本課題擬在原位生成LiCl-KCl-ZrCl₄熔鹽中對Zr實施連續(xù)化電解精煉。目前,本文主要研究了精煉過程中所需ZrCl₄電解質(zhì)的制備過程,利用電負性差異使CuCl、SnCl₂在LiCl-KCl熔鹽中對Zr進行氯化,并通過電化學方法研究了氯化反應(yīng)過程的動態(tài)電化學行為,監(jiān)測了氯化反應(yīng)的進程。此外,研...

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１全球鋯的消費情況Ｍ??Ｆｉｇ．１．１?Ｔｈｅ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｏｆ?ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｌｄ??

鉿冶金體系和鋯鉿化學制品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展［１７，?２２］。我國鋯英砂精礦的年產(chǎn)量約６萬噸左??右。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，中國鋯的消費量遠遠超過其他國家而成為第一消費大國，??全球鋯消費結(jié)構(gòu)如圖１．１所示。國產(chǎn)鋯英砂遠不能滿足陶瓷、鑄造、耐火材料、鋯化學制??品等行業(yè)的需求，９０％....

圖１．３熔鹽電解法制備Ｚｒ的工藝流程??Ｆｉｇ．ｌ?．３?Ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｚｒ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｂｙ?ｍｏｌｔｅｎ?ｓａｌｔ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ??

鹽電解法能夠得到延性金屬鋯［２８］。隨后，各國研宄者開始對含有四氯化鋯或鋯氟酸鉀的??熔鹽進行電解制備鋯，并取得了一定的成就［３Ｗ８］。??吳延科等％?％采用電解鋯氟酸鉀熔鹽制取了金屬鋯，基本工藝流程見圖１．３。電解??在密封的電解槽中進行，一般在惰性氣氛下進行，采用惰性陽極對含....

圖１．７電解精煉Ｚｉ？的原理圖［５５】??Ｆｉｇ．?１．７?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏ－ｒｅｆｉｎｉｎｇ?Ｚｒ??

圖１．７電解精煉Ｚｉ？的原理圖［５５】??Ｆｉｇ．?１．７?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏ－ｒｅｆｉｎｉｎｇ?Ｚｒ??精煉過程主要包括陰極過程和陽極過程，圖１．７為電解精煉Ｚｒ過程的原理圖。以含??有雜質(zhì)的粗鋯作為陽極材料，以純鋯作為陰極材料，通直流電后....

圖２．１?ＬｉＣＨＣＣｌ二元體系的相圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＬｉＣｌ—ＫＣｌ?ｂｉｎａｒｙ?ｓｙｓｔｅｍ??

第２章實驗部分??和堿土金屬的氯化物或氟化物體系。結(jié)合以上幾個方面考慮，本研宄采用較成熟的兩種??熔鹽的混合物，即ＬｉＣＨＫＣ１共晶熔鹽體系，作為基礎(chǔ)電解質(zhì)。如圖２．６所示，由ＬｉＣｌ－??ＫＣ１二元組成相圖可知，當ＬｉＣＨＫＣｌ熔鹽體系的摩爾比為５８：４１時（質(zhì)量比為９：７），....

本文編號：4056009