溶盐电化学方法制备金属钒的研究

摘要

钒是一种重要的稀有金属，熔点高、硬度大，具有良好的导热性和化学稳定性，在冶金、化工、能源和航空等领域有广泛的应用。我国钒资源位居世界第四，主要集中在攀枝花的钒钛磁铁矿中。钒钛合金在飞机部件中的用量逐渐增大，造成金属钒的价格上涨。本项目采用熔盐电解方法制备金属钒，纯度达到99.05％，此纯度好于其它方法制备的金属钒精炼之前的纯度，具有产业化前景。
　　 将三氧化二钒于在10～25MPa下成型、1000～1200℃下烧结4～8h作为电极，在CaCl2-CaO熔盐中用FFC法电脱氧制备金属钒。采用V2O3电极作为阴极，石墨作为阳极。在900℃、预电解10～12h、电解5～12h、氩气保护的条件下，得到的金属钒纯度达到99.05％。并结合化学动力学和电化学反应原理讨论了反应机理。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 钒的分布及各国生产情况

1.3 钒的应用

1.3.1 钒在化学工业中的应用

1.3.2 钒在钢铁工业中的应用

1.3.3 钒在超导材料中的应用

1.3.4 钒在电子工业中的应用

1.3.5 钒在陶瓷中的应用

1.3.6 钒在汽车工业中的应用

1.3.7 钒在玻璃中的应用

1.3.8 钒在颜料中的应用

1.3.9 钒与人体健康

1.3.10 钒在蓄电池中的应用

1.3.11 钒在药物中的应用

1.3.12 钒在钒基合金，钴基及镍基合金和铌基及钽合金的应用

1.3.13 钒在光学转换涂层中的应用

1.3.14 钒在航空航天工业中的应用

1.4 钒的制取方法概述

1.4.1 金属钒的制取

1.4.2 金属钒的精炼

1.5 FFC法简介

1.6 实验研究目的、意义及研究内容

1.6.1 实验主要的研究意义和目的

1.6.2 实验的主要研究内容

第2章 三氧化二钒电脱氧制取钒

2.1 热力学分析

2.2 该实验的熔盐体系的选择

2.3 实验主要材料和设备

2.3.1 实验中所用的主要药品

2.3.2 实验主要设备

2.3.3 实验装置

2.4 实验过程

2.4.1 V2O3电极的制备

2.4.2 石墨阳极的准备

2.4.3 CaCl2-CaO混合盐的准备

2.4.4 准备实验操作

2.5 实验操作步骤

2.5.1 预电解

2.5.2 V2O3工作电极电解

2.5.3 电解产物的处理

第3章 实验结果与讨论

3.1 金属钒的表征

3.2 不同电解时间下V2O3电脱氧产物的X-射线衍射(XRD)分析

3.3 反应机理

3.4 电流时间曲线

第4章 结论

参考文献

致谢

作者获奖情况

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