导读:本文包含了熔盐萃取论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:氟化,稀土金属,金属,负载量,低氧,热力学,电化学。
熔盐萃取论文文献综述
徐亮[1]（2017）在《熔盐萃取锆铪分离和锆在熔盐中的电化学行为》一文中研究指出锆具有很低的热中子吸收截面以及优良的机械性能,是核工业不可或缺的重要材料。目前,工业上核级锆的制备工艺主要包括两个部分:首先通过有机溶剂与锆铪浸取水溶液之间的萃取过程对锆铪进行分离,然后再利用镁热还原法最终得到金属锆。生产过程中涉及湿法冶金和火法冶金过程的复杂转化,导致较高的核级锆生产成本以及严重的环境问题。本研究采用了一个基于核级锆制备的锆铪分离新方法,通过熔盐萃取法对低熔点合金中的锆铪进行有效分离;然后,针对熔盐电解精炼锆开展锆在熔盐中的电化学行为研究。本研究旨在为绿色、高效的核级锆制备工艺提供重要的理论依据。本论文研究了反应温度、平衡时间以及熔盐萃取体系的组成等因素对熔盐萃取锆铪分离过程的影响;通过循环伏安、方波伏安、计时电流、计时电位以及开路计时电位等电化学测试方法研究了 Zr在氟化物和氯化物熔盐体系中的电化学行为和阳极溶解过程及机理,并对Cu以及Cu-Zr合金在氯化物熔盐体系中的阳极溶解过程及机理进行了研究。研究得到以下主要结论:(1)热力学分析表明,无论采用氯化物熔盐还是氟化物熔盐体系作为萃取剂时,较低的实验温度将有利于锆铪分离过程。当实验温度低于1000℃时,氟化物熔盐体系对液态合金中的Hf表现出更好的选择性分离效果。(2)NaF-CaF2-CuF2熔盐萃取剂对Cu-Zr-Hf液态合金中的Zr和Hf表现出较好的萃取分离效果。当实验温度为1000℃、Cu(Ⅱ)/Hf摩尔比等于4时得到铪脱除率以及锆铪分离系数分别为48%和2.0。由于实验中加入的ZrCl4/ZrF4含有与合金中相近比例的Hf元素,在平衡反应过程中会抑制合金中Hf的脱除过程,因此向熔盐中加入Zr(IV)并未对锆铪分离过程起到促进作用。(3)在LiF-KF-ZrF4熔盐体系中Zr(Ⅳ)的还原过程分叁步进行,依次发生还原反应Zr(Ⅳ)/Zr(Ⅱ)、Zr(Ⅱ)/Zr(I)和 Zr(Ⅰ)/Zr;根据电化学测试结果计算得到 Zr(Ⅳ)在 LiF-KF-ZrF4熔盐体系中600℃时的扩散系数约为8.31x10-6 cm2/s。对金属Zr在熔体中的阳极溶解过程及机理进行了研究,发现Zr在阳极溶解过程中生成K3ZrF7复合物,包覆在电极表面阻碍电解过程的进行。对Zr在熔体中的阳极溶解过程建立动力学模型,根据动力学方程判断电极与熔体之间的传质过程是影响Zr阳极溶解速率的主要因素。(4)在LiF-NaF-K2ZrF6熔盐体系中Zr(Ⅳ)的还原过程分两步进行,依次发生还原反应Zr(Ⅳ)/Zr(Ⅱ)和Zr(Ⅱ)/Zr;根据电化学测试结果计算得到Zr(Ⅳ)在LiF-NaF-K2ZrF6熔盐体系中750℃时的扩散系数约为1.78×10-5 cnm2/s。对金属Zr在熔体中的阳极溶解过程及机理进行了研究,发现Zr在阳极溶解过程中生成Na3ZrF7复合物,包覆在电极表面阻碍电解过程的进行。对Zr在熔体中的阳极溶解过程建立动力学模型,根据动力学方程判断反应的控制步骤主要是电极与熔体之间的传质过程。(5)在LiCl-KCl-K2ZrF6熔盐体系中Zr(Ⅳ)的还原过程分两步进行,依次发生还原反应Zr(Ⅳ)/Zr(Ⅱ)和Zr(Ⅱ)/Zr;根据电化学测试结果计算得到Zr(Ⅱ)在LiC1-KC1-K2ZrF6熔盐体系中550℃时的扩散系数约为4.62×10.5cm2/s。在LiCl-KCl-K2ZrF6熔盐体系中,金属Zr在阳极溶解过程中电极表面未出现不溶物质。对Zr在熔体中的阳极溶解过程建立动力学模型,根据不同极化条件下的溶解率与电解时间关系计算得到Zr在熔体中的交换电流密度平均值为5.25×10-4 A/cm2。实验中测得的Zr溶解率和电解时间关系与理论计算结果吻合程度良好。(6)研究了金属Cu和Cu-Zr合金在熔体中550℃下的阳极溶解过程及机理。根据不同极化条件下的溶解率与电解时间关系计算得到Cu在熔体中的交换电流密度平均值为2.06×10-3A/cm2。根据动力学方程计算得到的溶解率和电解时间的理论关系与实际测试结果吻合程度良好。在Cu-Zr合金的阳极溶解过程中,合金中的Zr被优先氧化进入熔盐中,Cu-Zr合金半径逐渐减小,而未反应的金属Cu扩散层厚度逐渐增加,电极总体尺寸与反应前Cu-Zr合金尺寸保持一致。随着阳极溶解过程的进行,锆离子在电极内部的扩散变得更加困难,进而大大降低Zr的阳极溶解速率。通过对电极电位的准确控制,可以实现选择性氧化Cu-Zr合金阳极中的Zr,并在阴极还原析出得到纯金属Zr。(本文来源于《东北大学》期刊2017-07-01）
郑仕鸿[2]（2017）在《氟氯混合盐体系熔盐萃取分离锆铪的实验研究》一文中研究指出锆热中子俘获面小,是核反应堆的重要堆芯结构材料、核燃料包覆材料,与铪相反。锆铪在自然界中一般共生,且铪在锆中含量为2%左右,而核级锆要求铪的含量小于0.01%,因此锆铪分离十分重要,但两者化学性质很相似、分离困难。目前锆铪分离方法主要分为湿法和火法两种,工业上主要采用溶剂萃取法,但流程复杂,环境负担重。本文采用熔盐萃取法分离锆铪,具有流程短、效率高的优点。主要工作包括母合金的制备、母熔盐的制备以及锆与铪的分离实验。母合金体系为72.8%Cu-18.2%Sn-8%Zr-1%Hf,母熔盐体系为5%CuF_2-32%NaCl-63%CaCl2。分离实验考察了CuF_2/Hf的摩尔比、反应温度、反应时间和盐中CuF_2含量对锆铪分离效果的影响,探讨了较为合适的分离条件,并且与纯氯盐体系的分离结果进行了比较。实验结果表明:(1)CuF_2/Hf摩尔比对分离过程的影响较为复杂,总体上Zr损失率γ、Hf去除率α均随着摩尔比的增大而增大,特别在温度较低时,但是摩尔比太大会导致Zr损失率过大,较合适的摩尔比为4/1;(2)温度对分离过程有较大影响,在905~970℃的范围内,随着温度的升高,Zr的损失率γ下降,此时热力学因素占主导,在1010℃的高温条件下,Zr的损失率γ有所提高,此时动力学因素——离子扩散占主导;Hf去除率α在905~1010℃均维持在一个较高的水平(97~99.6%);分离系数β总体上随温度升高而增大;(3)时间的影响:4h是比较合适的反应时间,既能保证高的Hf去除率,也能将Zr的损失控制在较低水平;(4)盐中CuF_2含量下降,对Zr-Hf分离效果略有提高,但效果不明显。(5)总体来说,同样条件下,氟氯混合盐体系的分离效果要优于纯氯盐体系,分离系数最高可达79.353和85.200。氟氯混合熔盐分离锆铪的最佳条件为:反应温度1010℃、CuF_2/Hf摩尔比4/1、反应时间4h,此条件下得到的锆中铪含量最低,为0.107%。通过实验条件的进一步优化,有望获得符合要求的核级锆。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2017-06-06）
柴延全[3]（2017）在《熔盐萃取法分离锆铪的研究》一文中研究指出锆和铪因其优异的核性能,引起了科学界的广泛研究兴趣。锆和铪的核性能差别很大:金属锆的热中子俘获截面很小(仅有0.18b),是核反应堆包壳材料的首选材料;而金属铪的热中子俘获截面较大(105b),能有效地控制核反应速度,是核反应堆控制棒的良好材料。核反应堆建设所需的原子级锆中铪含量应不大于0.01%,原子级铪中锆含量应不大于2%。但自然界中,锆铪总是共生,没有不含铪的锆矿,并且由于镧系收缩效应,锆和铪的性质非常相似,导致锆铪分离是世界难题。目前工业上分离锆铪的方法主要是湿法分离法,但其具有流程长、物料消耗多、环境污染严重等缺点。本文研究的熔盐萃取法是一种更环保、更高效的火法分离技术。该法是以Cu-Sn-Zr叁元合金做母合金相(锆为工业级锆,里面含有少量的铪),以CuCl2-NaCl-CaCl2混合氯盐做母熔盐相,再将母合金与母熔盐混合于氧化镁坩埚中,在高纯Ar气氛下进行平衡反应实验。合金中的Hf会优先被氯盐中的Cu2+选择性地氧化,并以离子的形式进入熔盐相,最终得到不含Hf的Zr-Cu-Sn合金相,从而达到了锆铪分离的效果。本论文考察了平衡反应温度、反应时间、母熔盐中CuCl2与母合金中Hf的摩尔比、母熔盐中CuCl2的含量对锆铪分离率的影响。实验结果表明:母熔盐中CuCl2的含量较高时,热力学因素是影响锆铪分离的主要因素,即平衡反应温度较低,实验效果较好。母熔盐中CuCl2的含量较低时,动力学因素是影响锆铪分离的主要因素,即平衡反应时间较长、反应温度越大,越有利于锆铪分离。当母熔盐中CuCl2的含量较低,其值为2.105%,平衡反应温度为1000℃,反应时间为4h,母熔盐中CuCl2与母合金中Hf的摩尔比为4时,实验效果最好:锆的损失率为44.293%,铪的去除率为99.516%,锆铪分离率为115.128,锆中铪含量为0.0668%。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2017-04-06）
M.J.Cusick,W.G.Sherwood,R.F.Fitzpatrick,陈诚[4]（2014）在《利用Al-Mg合金从废熔盐萃取盐中回收钚和镅》一文中研究指出本研究工作旨在确定采用Al—Mg合金从废熔盐萃取盐(MSE)中除去钚和镅的可行性。从该工艺得到的产品锭如果适应后续的水法处理流程,则可以取消目前复杂的氯化物-硝酸盐之间转换步骤。过去,用于处理8%(质量分数)废MSE盐的最适合的合金组成,用于处理摩尔分数为30%的MSE盐时,几乎不产生相分离。对Al-Mg—Pu—Am体系的其他组成进行一些研究后,确定Al-Pu—Am体系能产生相应的合金。在本体系中,进行了合金中钚的负载量、过量镁及废盐存放年限对锕系元素的回收、相分离和锭均匀性影响的实验研究。结果表明,采用"新鲜"盐,钚的回收率可达95%。需要对1981年以前积累的盐进行进一步研究。没有生产出水法流程所需的均匀合金产品。(本文来源于《国外核科技文献选编——核科技译丛十周年文集》期刊2014-12-01）
刘永林,云月厚[5]（2010）在《LiF-YF_3熔盐萃取提纯金属钇的研究》一文中研究指出采用氟化锂-氟化钇二元萃取剂熔盐萃取金属钇,既有效降低金属钇中的氧和钙含量,又减少了氟根含量,制备的金属钇纯度达99.35%(质量分数),有效地提高了金属钇的纯度,为工业化生产提纯金属钇开辟了新途径。(本文来源于《稀土》期刊2010年01期）
金哲男,郑贵山,张福顺,李席孟[6]（2006）在《熔盐萃取法深度除去金属锂中钠和钾的热力学分析》一文中研究指出针对传统锂工业中很难得到低钠和钾的金属锂,首次提出了溶盐萃取法,并进行了萃取过程的热力学分析和探索性实验研究.热力学计算结果表明,在923 K的萃取温度下,钾不仅能够直接与LiCl进行反应,而且还能与Li2Cl进行反应,而钠只能与Li2Cl进行反应,因此利用高纯氯化锂萃取金属锂中的钠和钾是可行的.探索性实验结果表明,熔盐萃取法可除去金属锂中的钠和钾,尤其是除钾效果比较明显,这与热力学分析结果基本吻合.(本文来源于《东北大学学报》期刊2006年12期）
云月厚,黄焦宏,刘文生,邰显康,李国栋[7]（2006）在《钙热还原及熔盐萃取联合法一次性制备低氧低氟金属镝》一文中研究指出对低氧低氟金属镝的制备工艺及机理进行研究,结果表明:采用氟化氢铵处理后,再用氟化氢气体氟化,并进行脱氟处理的干法氟化工艺,可得到高纯氟化镝,氟化率达99.9%;采用钙热还原及熔盐萃取联合法一次性制备工艺,可有效降低金属镝中的氧、氟含量,制备的金属镝纯度大于99.9%。(本文来源于《稀土》期刊2006年03期）
李国云[8]（2004）在《熔盐萃取法制备低氧、低钙稀土金属（Dy、Y）的研究》一文中研究指出本文主要开展了用熔盐萃取法制备低氧、低钙的高纯稀土金属(Dy、Y)的研究。首先采用钙热还原法制备稀土粗金属(Dy、Y)。接着在氩气保护下，用中频真空感应电炉在萃取剂氟化稀土(DyF_3、YF_3)的作用下，制备低氧、低钙的稀土金属(Dy、Y)。最后对试样中氧、钙含量进行测定，其中试样的含氧量用EMGA-2200型氮氧仪测定，含钙量用P-E3030型原子吸收光谱仪测定。结果表明，将氟化稀土用作降低稀土金属中氧、钙含量的萃取剂，可使稀土金属中氧、钙含量明显降低。在实验前，稀土金属Dy中的氧、钙含量分别是0.29wt％、0.055wt％，而用萃取剂氟化镝(同粗金属镝质量百分比为80wt％)经熔盐萃取后，稀土金属镝中氧、钙含量分别达0.034wt％、0.01wt％；在实验前，稀土金属Y中的氧、钙含量分别是0.31wt％、0.85wt％，而添加萃取剂氟化钇(同粗金属钇质量百分比为150wt％)进行熔盐萃取后，稀土金属钇中氧、钙含量分别达0.11wt％、0.014wt％。实验表明，用该方法降低金属Dy中的氧含量尤为明显，除去率可达88.3wt％。由于稀土金属钇同氧的亲和力比稀土金属镝同氧的亲和力大，因此，金属钇中氧的去除效果不如金属镝明显，但金属钇Y中氧含量的除去率仍可达到64.5wt％。 本文还首次对熔盐萃取法提纯稀土金属的基本原理和热力学过程进行了论 熔盐萃取法制备低氧、低钙稀土金属(Dy、Y)的研究证，并对所得结果进行了分析与讨论，这为进一步完善该项提纯技术的研究提供了必要的理论依据。同其它制备高纯低氧、低钙稀土金属的方法比较，本文所采用的熔盐萃取法具有设备简单、生产周期短、产量大、效率高、稀土金属中氧含量低并易实现工业化生产等特点。该项研究对提升我区稀土金属产品的质量及扩大产品的数量，将我区的稀土资源优势转化为经济优势具有重要现实意义。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2004-04-15）
李国云,李国栋,刘永林[9]（2004）在《用熔盐萃取法制备低氧稀土金属(Dy、Y)的研究》一文中研究指出在氩气保护下,以ReF_3(Re=Dy、Y)为萃取剂采用熔盐萃取法制备低氧稀土金属的新工艺,可使金属中氧含量大幅度降低,分别制得含氧量为0.034％、0.11％的金属镝和钇。为工业规模化生产低氧高纯稀土金属提供了新的途径。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2004年02期）
刘永林,李国云,李国栋[10]（2002）在《用熔盐萃取法制备低氧金属镝的研究》一文中研究指出在氩气保护下,以DyF3为萃取剂采用熔盐萃取法制备低氧金属镝的新工艺,可使金属镝中氧、钙含量大幅度降低,为工业规模化生产低氧、低钙金属镝提供了新的途径。(本文来源于《中国稀土学报》期刊2002年S1期）
熔盐萃取论文开题报告
（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：
锆热中子俘获面小,是核反应堆的重要堆芯结构材料、核燃料包覆材料,与铪相反。锆铪在自然界中一般共生,且铪在锆中含量为2%左右,而核级锆要求铪的含量小于0.01%,因此锆铪分离十分重要,但两者化学性质很相似、分离困难。目前锆铪分离方法主要分为湿法和火法两种,工业上主要采用溶剂萃取法,但流程复杂,环境负担重。本文采用熔盐萃取法分离锆铪,具有流程短、效率高的优点。主要工作包括母合金的制备、母熔盐的制备以及锆与铪的分离实验。母合金体系为72.8%Cu-18.2%Sn-8%Zr-1%Hf,母熔盐体系为5%CuF_2-32%NaCl-63%CaCl2。分离实验考察了CuF_2/Hf的摩尔比、反应温度、反应时间和盐中CuF_2含量对锆铪分离效果的影响,探讨了较为合适的分离条件,并且与纯氯盐体系的分离结果进行了比较。实验结果表明:(1)CuF_2/Hf摩尔比对分离过程的影响较为复杂,总体上Zr损失率γ、Hf去除率α均随着摩尔比的增大而增大,特别在温度较低时,但是摩尔比太大会导致Zr损失率过大,较合适的摩尔比为4/1;(2)温度对分离过程有较大影响,在905~970℃的范围内,随着温度的升高,Zr的损失率γ下降,此时热力学因素占主导,在1010℃的高温条件下,Zr的损失率γ有所提高,此时动力学因素——离子扩散占主导;Hf去除率α在905~1010℃均维持在一个较高的水平(97~99.6%);分离系数β总体上随温度升高而增大;(3)时间的影响:4h是比较合适的反应时间,既能保证高的Hf去除率,也能将Zr的损失控制在较低水平;(4)盐中CuF_2含量下降,对Zr-Hf分离效果略有提高,但效果不明显。(5)总体来说,同样条件下,氟氯混合盐体系的分离效果要优于纯氯盐体系,分离系数最高可达79.353和85.200。氟氯混合熔盐分离锆铪的最佳条件为:反应温度1010℃、CuF_2/Hf摩尔比4/1、反应时间4h,此条件下得到的锆中铪含量最低,为0.107%。通过实验条件的进一步优化,有望获得符合要求的核级锆。
（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。
熔盐萃取论文参考文献
[1].徐亮.熔盐萃取锆铪分离和锆在熔盐中的电化学行为[D].东北大学.2017
[2].郑仕鸿.氟氯混合盐体系熔盐萃取分离锆铪的实验研究[D].安徽工业大学.2017
[3].柴延全.熔盐萃取法分离锆铪的研究[D].安徽工业大学.2017
[4].M.J.Cusick,W.G.Sherwood,R.F.Fitzpatrick,陈诚.利用Al-Mg合金从废熔盐萃取盐中回收钚和镅[C].国外核科技文献选编——核科技译丛十周年文集.2014
[5].刘永林,云月厚.LiF-YF_3熔盐萃取提纯金属钇的研究[J].稀土.2010
[6].金哲男,郑贵山,张福顺,李席孟.熔盐萃取法深度除去金属锂中钠和钾的热力学分析[J].东北大学学报.2006
[7].云月厚,黄焦宏,刘文生,邰显康,李国栋.钙热还原及熔盐萃取联合法一次性制备低氧低氟金属镝[J].稀土.2006
[8].李国云.熔盐萃取法制备低氧、低钙稀土金属（Dy、Y）的研究[D].内蒙古大学.2004
[9].李国云,李国栋,刘永林.用熔盐萃取法制备低氧稀土金属(Dy、Y)的研究[J].科学技术与工程.2004
[10].刘永林,李国云,李国栋.用熔盐萃取法制备低氧金属镝的研究[J].中国稀土学报.2002
论文知识图
