金属镨电解制备反应机理浅析.pdfVIP

金属镨电{降帮每厦瘴机理浅析 张小联一赖隼生 (赣州有色冶金研究所赣州34l咖) 摘要本文通过生产过程中的反应现象和理论计算，浅析了金属铸电解制备过 程的反应机理，指出Pr601l加入电解质后首先舟解成Pr203和02，Pr203再进行高 解和电解等反应过程，为金属错生产阴扳电流效率台理计算提供了理论依据。 关t词错熔盐电解．反应机理 安培生产规模。 在氧化错熔盐电解的生产实践中，蠹《仃发理以JPre01l计算电流效率高达98％以上，许 多都超过100％。整个电解过程是Pr60ll被真接电解，蓼是存在其他犀扈}过程?对此，我们 通过观察生产中的现象，对氧化错电解反应机理进行租浅船推舅与分析。 1原料及生产设备 1．1曩料 氧化镨：99％Pr6011，氟化错：99％PrF3； 氟他锂：工业纯。 1．2生产设备 生产设备主要有硅整流器、电炉变压器和 自制31∞0A电解槽。电解槽结构筒图如图1所 示。石墨坩埚外衬铁保护壳，上挂石墨阳极，用 刚玉垫圈与石墨坩埚绝缘，上面插入西50mm钨 阴极，石墨坩埚底部用钼坩埚盛接产出的金属 图1金属惜电解糟结构简图 错。 l—幡阴撮；}_石墨坩埚；卜钼坩埚；碑蕾砖 5一电鼻槽外壳；卜锕保护壳 212 1．3量作方法 金属镥生产所用的电解质是LiF、PrF3二元系氟化物。首先用电炉变压器接石墨棒起 曩，通过电弧加热熔化加入槽内的混合均匀的电解质。当电解质全部熔化且馒度上升到规 定值时，搬去电炉变压器，通直流电，控制一定的电流强度，进行电解操作。在电解过程中， 氧化错每隔5min均匀地加人，40min为—生产周期，出金属错一次。 1．4生产结果 表1是3000A试验炉实际生产结果，每天产金属错36炉，每天累计出炉时间以40mi。 计，Pr601l直接电解电化当量应为1．434，Pr203直接电解电化当量应为1．752。 裹1，盘一■生产蕾暴 电藏效率 电瘫教事 日 期 平均电#pA 金属惜净产量／kg (电化当量以1．752计)／％ (‘骺当鼍雌l』34计／％ 11月10日 2500 84．5 101．03 82．69 11月11日 2510 82 97．65 79．93 11月12日 243t 85．t 104．64 85．65 11月13H 2394 79．6 99．39 81．35 ll ．82 J|t‘日 2433 100．74 82．35 11月15日 2450 79．5 97∞ 79．39 11月16日 2425 81 1加．84 81．72 11月17日 2431 79．6 97．B7 B0．1I 11月1B日 243l 81．4 I∞．09 81．92 I】月19日 2550 858 l∞57 82．32 11月如日 2433 82．6 101