硅钼棒电热元件是一种以二硅化钼为基础制成的耐高温、抗氧化、低老化的电阻发热元件。在高温氧化性气氛下使用时，表面生成一层光亮致密的石英（SiO2）玻璃膜，能够保护硅钼棒内层不再氧化，因此硅钼棒元件具有独特的高温抗氧化性。硅钼棒，分子式：MoSi2 【理化性能】 密度：5.5～5.6g/cm3 抗弯强度：15MPa(20℃) 维氏硬度(HV)：570kg/mm2 气孔率：7.4% 吸水率：1.2% 热伸长率：4% 辐射系数：0.7～0.8(800～2000℃)根据加热设备装置的结构、工作气氛和温度，对电热元件的表面负荷进行正确地选择，是硅钼棒电热元件的使用寿命的关键。硅钼棒电热元件产品广泛应用于冶金、炼钢、玻璃、陶瓷、耐火材料、晶体、电子元器件、半导体材料的研究、生产制造等领域，特别是对于高性能精密陶瓷、高等级人工晶体、精密结构 金属 陶瓷、玻璃纤维、光导纤维及高级合金钢的生产。硅钼棒中的硅是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称矽。原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上IVA族的类 金属 元素。硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的25.7%，仅次于第一位的氧（49.4%）。硅钼棒中的硅名称的由来，来自拉丁文的silex,silicis，意思为燧石（火石）。 民国初期，学者原将此元素译为“硅”而令其读为“xi（圭旁确可读xi音，如畦字）”（又，“硅”字本为“砉”字之异体，读huo）。然而在当时的时空下，由于拼音方案尚未推广普及，一般大众多误读为gui。由于化学元素译词除中国原有命名者，多用音译，化学学会注意到此问题，于是又创 “矽”字避免误读。台湾沿用“矽”字至今。 1787年，拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年，戴维将其错认为一种化合物。1811年，盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年，硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现，并于一年后提炼出了无定形硅，其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。硅钼棒在氧化气氛下、最高使用温度为1800℃，硅钼棒电热元件的电阻随着温度升高而迅速增加，当温度不变时电阻值稳定。在正常情况下元件电阻不随使用时间的长短而发生变化，因此，新旧硅钼棒电热元件可以混合使用。

回收锡条是很多人都会关心的问题，因为格影响着锡的价格，下文中就会有这方面的知识。所在区域:  广东东莞 所属行业:  工业原材料 供应数量:  100000 产品规格:  不限 产品价格:  100元 (一)、废锡类：锡渣、无铅锡渣、有铅锡渣、波烽焊锡渣、手浸炉锡渣、油锡渣、锡银铜、报废锡条、锡棒、锡块、含银锡块、锡半球、锡圆球、锡珠、锡粒、锡浆、粗锡锭、过期锡膏、过期锡线、锡丝、锡线渣、锡滴、含银锡、锡灰、还原锡灰、火牛锡、铜造锡、废锡等；高价求购千住M705锡条、M705锡丝、锡膏等；(二)、废镍类：镍块、镍珠、梅花镍、镍板、镍带、母盘镍、镍边角料、镍渣、废镍等；(三)、废钼类：废钼丝、钼片、钼块、钼棒、钼钢锅、钼铁、钼渣、含钼废料等；(四)、废钨类：钨钢、钨丝、钨钻头、钨刀片、钨边料、铣刀、模具钢、高速钢等；(五)、供应产品：大量供应各种规格的锡条、锡丝、锡锭、抗氧化锡条、高温锡条、抗氧化锡线、阳极棒、锡半球、锡圆球、锡板、锡铅板等如果你想了解回收锡条等更多关于锡的信息，你可以登陆上海有色网中的锡专区进行查询和访问。 

由烧结的致密钼条生产钼棒、钼丝和钼带等的压力加工是旋锻和拉伸组成的典型工艺。为了提高钼加工材的质量和生产率，扩大产品的品种和规格，降低加工成本，目前已用轧制法代替旋锻法。为了使钼的压力加工型能得到改进，致密的钼条要求纯度高，密度大，晶粒度细且均匀。粉末冶金法制取的钼条一般都具备这些条件，而真空熔炼制取的钼制品，纯度虽高，但一般为粗晶粒结构，需在1400～1700℃下进行挤压，使晶粒变细后再进行锻造、拉丝、轧板。采用粉末冶金法制取的或真空熔炼挤压处理后的致密钼条（棒）经旋锻（或轧制）、拉拔加工成各种规格的棒材或丝材，带材，其致密的锭或板坯可经轧制加工成各种规格的钼板、箔等产品。关于钼压力加工的机理、工艺参数选择、影响产品质量等问题可参阅参考文献《稀有金属材料加工手册》(冶金工业出版社，北京，1984年)和《钼冶金进展》(西安冶金建筑学院，西安，1980年)。

锡条回收是很多人都会关心的问题，因为格影响着锡的价格，下文中就会有这方面的知识。所在区域:  广东东莞 所属行业:  工业原材料 供应数量:  100000 产品规格:  不限 产品价格:  100元 (一)、废锡类：锡渣、无铅锡渣、有铅锡渣、波烽焊锡渣、手浸炉锡渣、油锡渣、锡银铜、报废锡条、锡棒、锡块、含银锡块、锡半球、锡圆球、锡珠、锡粒、锡浆、粗锡锭、过期锡膏、过期锡线、锡丝、锡线渣、锡滴、含银锡、锡灰、还原锡灰、火牛锡、铜造锡、废锡等；高价求购千住M705锡条、M705锡丝、锡膏等；(二)、废镍类：镍块、镍珠、梅花镍、镍板、镍带、母盘镍、镍边角料、镍渣、废镍等；(三)、废钼类：废钼丝、钼片、钼块、钼棒、钼钢锅、钼铁、钼渣、含钼废料等；(四)、废钨类：钨钢、钨丝、钨钻头、钨刀片、钨边料、铣刀、模具钢、高速钢等；(五)、供应产品：大量供应各种规格的锡条、锡丝、锡锭、抗氧化锡条、高温锡条、抗氧化锡线、阳极棒、锡半球、锡圆球、锡板、锡铅板等如果你想了解锡条回收等更多关于锡的信息，你可以登陆上海有色网中的锡专区进行查询和访问。 

锡条的价格是很多厂商都会十分关注的问题，本文会给出其一些规格的价格。产品价格: 100元详细描述:本锡厂长期高价向各厂商、企业、个人回收各种废料废品：(一)、废锡类：锡渣、无铅锡渣、有铅锡渣、波烽焊锡渣、手浸炉锡渣、油锡渣、锡银铜、报废锡条、锡棒、锡块、含银锡块、锡半球、锡圆球、锡珠、锡粒、锡浆、粗锡锭、过期锡膏、过期锡线、锡丝、锡线渣、锡滴、含银锡、锡灰、还原锡灰、火牛锡、铜造锡、废锡等；高价求购千住M705锡条、M705锡丝、锡膏等；(二)、废镍类：镍块、镍珠、梅花镍、镍板、镍带、母盘镍、镍边角料、镍渣、废镍等；(三)、废钼类：废钼丝、钼片、钼块、钼棒、钼钢锅、钼铁、钼渣、含钼废料等；(四)、废钨类：钨钢、钨丝、钨钻头、钨刀片、钨边料、铣刀、模具钢、高速钢等；08年低锡价一直苦苦稳定在98-100之间, 而09年我们看很有可能在上半年还有下行的可能,但在云锡等大企业成本不下的情况下,等待工业经济上升,听很多云南锡业及广西的行业人士方析,09年锡价也不会有太大的变动,因为生产成本和市场需求是相互制约锡价变化的根本要素.伦锡节日期间大幅下挫，在冲高12450美元后回落，探低10300美元，最大跌幅2000多美元。国内市场因春节情节尚浓，市场尚未回暖，中远途驳运需至初十以后开始，国内开工更是依照传统须至正月十五日后，市场显示供需两清局面。沪锡市场主要流通仍为云锡、云山、云亨，云锡延续节前9.9万元的价格，云山、云亨则窄幅波动于9.8-9.85万元区间含锡50%的有铅锡，其价格是在RMB30元/KG左右，具体价格要看货。如果你想知道更多有关锡条的价格的信息，你可以登陆上海有色网进行查询和访问。

回收铝锭是投资者们很关心的问题，让我们对它进行下阐述。如何寻找回收铝锭的地方？上黄页找找本地的大型收购站或找相关的冶炼厂回收.象铝挤型厂应该会回收铝锭,铜材加工厂应该会回收铜锭.在你们附近邻省的信息网都可以看看，然后看一下114例如这样的一家公司本公司长期高价向各厂商、企业、个人回收各种废料废品：(一)、废锡类：锡渣、无铅锡渣、有铅锡渣、波烽焊锡渣、手浸炉锡渣、油锡渣、锡银铜、报废锡条、锡棒、锡块、含银锡块、锡半球、锡圆球、锡珠、锡粒、锡浆、粗锡锭、过期锡膏、过期锡线、锡丝、锡线渣、锡滴、含银锡、锡灰、还原锡灰、火牛锡、铜造锡、废锡等；高价求购千住M705锡条、M705锡丝、锡膏等；(二)、废镍类：镍块、镍珠、梅花镍、镍板、镍带、母盘镍、镍边角料、镍渣、等废镍(三)、废钼类：废钼丝、钼片、钼块、钼棒、(四)、废钨类：钨钢、钨丝、钨钻头、钨刀片、钨边料、铣刀、模具钢、高速钢等钨回收(五)、供应产品：大量供应各种规格的锡条、锡丝、锡锭、抗氧化锡条、高温锡条、抗氧化锡线、阳极棒、锡半球、锡圆球、锡板、锡铅板等，欢迎厂家来电订做，废锡渣对换优质成品锡。回收一吨易拉罐,可以少开采2吨铝矿有这样的一个故事：一般人眼中，拾破烂的一定是穷人，想靠拾破烂成为百万富翁是近乎天方夜谭的事。可是，真就有人做到了。沈阳有个以拾破烂为生的人，名叫王洪怀。有一天他突发奇想：收一个易拉罐，才赚几分钱。如果将它熔化了，作为金属材料卖，是否可以多卖些钱?他于是把一个空罐剪碎，装进自行车的铃盖里，熔化成一块指甲大小的银灰色金属，然后花了600元在市有色金属研究所作了化验。结果出来了，这是一种很贵重的铝镁合金!当时市场上的铝锭价格，每吨在14000元至18000元之间，每个空易拉罐重18.5克，54000个就是一吨，这样算下来，卖熔化后的材料比直接卖易拉罐要多赚六七倍钱。他决定回收易拉罐熔炼。从拾易拉罐到炼易拉罐，一念之间，不仅改变了他所做的工作性质，也让他的人生走上另外一条轨迹。为了多收到易拉罐，他把回收价格从每个几分钱提高到每个1角4分，又将回收价格以及指定收购地点印在卡片上，向所有收破烂的同行散发。一周以后，王洪怀骑着自行车到指定地点一看，只见一大片货车在等待他，车上装的全是空易拉罐。这一天，他回收了13万多个，足足两吨半。向他提供易拉罐的同行们，卸完货仍然又去拾他们的破烂，而王洪怀却彻底变了。他立即办了一个金属再生加工厂。一年内，加工厂用空易拉罐炼出了240多吨铝锭，三年内赚了270万元。他从一个“拾荒者”一跃而为百万富翁。一个收破烂的人，能够想到不仅是拾，还要改造拾来的东西，这已经不简单了。改造之后能够送到科研机构去化验，就更是具有了专业眼光。至于600元的化验费，得拾多少个易拉罐才赚得回来哟，一般的拾荒匠是绝对舍不得的，这就是投资者和打工者的区别。虽然是个拾荒匠，却少有穷人的心态，敢想敢做，而且有一套巧妙的办法，这种人，不管他眼下的处境怎样，兴旺发达那只是迟早的事。回收铝锭等更多的信息你可以登陆上海有色网查看。

什么是钨坩埚？钨坩埚是钨的制品之一，主要分为烧结成型，冲压成型，旋压型，利用钼棒车削加工成型，焊接成型多种，采用纯钨板，钨片和纯钨棒经相应的工艺加工而成。可在2600度以下的真空惰性气体中使用。钨的熔点、沸点高，高温强度好，抗摩耐腐蚀，热传导率大，热膨胀系数小，淬透性好，广泛应用于稀土冶炼，石英玻璃，电子喷涂，晶体生长等 行业 。钨合金作 为高温难熔材料在航空航天事业和军事方面的应用受到工业发达国家的高度重视。近年来特种钨 金属 和钨合金产品被广泛用于宇宙飞行器、反应堆的管路和穿甲弹中，由于它还具有极好的抗腐蚀性能，因而还可用作高温和腐蚀环境中使用的电触头。高比重钨合金在军事方面有着特殊用途外，如飞机、火箭、导弹、潜艇、鱼雷的导航陀螺仪等。坩埚是用极耐火的材料(如粘土、石墨、瓷土、石英或较难熔化的 金属 铁等)所制的器皿或熔化罐。坩埚为一陶瓷深底的碗状容器。当有固体要以大火加热时，就必须使用坩埚。因为它比玻璃器皿更能承受高温。坩埚使用时通常会将坩埚盖斜放在坩埚上，以防止受热物跳出，并让空气能自由进出以进行可能的氧化反应。坩埚因其底部很小，一般需要架在泥三角上才能以火直接加热。坩埚在铁三角架上用正放或斜放皆可，视实验的需求可以自行安置。坩埚加热后不可立刻将其置于冷的 金属 桌面上，以避免它因急剧冷却而破裂。石墨坩埚的主体原料，是结晶形天然石墨。故它保持着天然右墨原有的各种理化特性。即：具有良好的热导性和耐高温性，在高温使用过程中，热膨胀系数小，对急热、急冷具有一定抗应变性能。对酸，碱性溶液的抗腐蚀性较强，具有优良的化学稳定性。坩埚的型号规格较多，在应用时不受生产规模、批量大小和熔炼物质品种的限制，可任意选择，适用性较强，并可保证被熔炼物质的纯度。1、用后放置干燥处，切忌雨水侵入；使用前须缓慢烘烤到500摄氏度方可使用。2、应根据坩埚容量加料，忌挤得太紧，以免 金属 发生热膨胀胀裂坩埚。3、取出 金属 熔液时，最好用勺子舀出，尽量少用卡钳，若用卡钳等工具应与坩埚形状相符，避免局部受力过大而缩短使用寿命。4、坩埚使用寿命与用法有关，应避免强氧化火焰直接喷射到坩埚上，而使坩埚原料氧化短命。石墨坩埚，因具有以上优良的性能，所以在冶金、铸造、机械、化工等工业部门，被广泛用于合金工具钢的冶炼和 有色金属 及其合金的熔炼。并有着较好的技术经济效果。坩埚的生产原料，可概括为三大类型。一是结晶质的天然石墨，二是可塑性的耐火粘土，三是经过煅烧的硬质高岭土类骨架熟料。近年来，开始采用耐高温的合成材料，如：碳化硅、氧化铝金刚砂及硅铁等做坩埚的骨架熟料。这种熟料对提高坩埚产品质量，增强坩埚密度和机械强度有着显著效果。钨是稀有高熔点 金属 ，属于元素周期表中第六周期（第二长周期）的VIB族。钨是一种银白色 金属 ，外形似钢。钨的熔点高，蒸气压很低，蒸发速度也较小。钨的化学性质很稳定，常温时不跟空气和水反应，不加热时，任何浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸以及王水对钨都不起作用，当温度升至80°—100°C 时，上述各种酸中，除氢氟酸外，其它的酸对钨发生微弱作用。常温下，钨可以迅速溶解于氢氟酸和浓硝酸的混合酸中，但在碱溶液中不起作用。有空气存在的条件下，熔融碱可以把钨氧化成钨酸盐，在有氧化剂（NaNO3、NaNO2、KClO3、PbO2）存在的情况下，生成钨酸盐的反应更猛烈。高温下能与氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合，但不与氢化合。更多有关钨坩埚请详见于上海 有色 网

金属 硅又称 结晶硅 或 工业硅 ，其主要用途是作为非 铁 基合金的添加剂。 金属 硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年来，含Si量99.99%的也包含在 金属 硅内），其余杂质为铁、铝、钙等。中文名称: 金属 硅中文别名:结晶硅;工业硅;硅微粉;硅粉;多晶硅;单晶硅;硅光学窗;硅英文名称:Silicon 定义“ 金属 硅”（我国也称工业硅）是上世纪六十年代中期出现的一个商品名称。它的出现与半导体 行业 的兴起有关。国际通用作法是把商品硅分成 金属 硅和半导体硅。 金属 硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（含Si量99.99%的也包含在 金属 硅内），其余杂质为铁、铝、钙等。半导体硅用于制作半导体器件的高纯度 金属 硅。是以多晶、单晶形态出售，前者价廉，后者价昂。因其用途不同而划分为多种规格。据统计，1985年全世界共消耗 金属 硅约50万吨，其中用于铝合金的 金属 硅约占60%，用于有机硅的不足30%，用于半导体的约占3%，其余用于钢铁冶炼及精密陶瓷等。硅的性质硅是半 金属 之一,旧称“矽”。熔点为1420℃，密度为2.34克每立方厘米。质硬而脆。在常温下不溶于酸，易溶于碱。 金属 硅的性质与锗、铅、锡相近，具有半导体性质。硅在地壳中资源极为丰富，仅次于氧，占地壳总重的四分之一还多，以二氧化硅或硅酸盐形式存在。最纯的硅矿物是石英或硅石。硅有两种同素异形体：一种为暗棕色无定形粉末，性质活泼，在空气中能燃烧；另一种为性质稳定的晶体（晶态硅）。一般硅石和石英用于玻璃和其它建材，优质的石英用于制作合金、 金属 和单晶。硅的用途硅大量用于冶炼成硅铁合金作钢铁工业中合金元素，在很多种 金属 冶炼中作还原剂。硅还是铝合金中的良好组元，绝大多数铸造铝合金都含有硅。硅是电子工业超纯硅的原料，超纯半导体单晶硅做的电子器件具有体积小、重量轻、可靠性好和寿命长等优点。掺有特定微量杂质的硅单晶制成的大功率晶体管、整流器及太阳能电池，比用锗单晶制成的好。非晶硅太阳能电池研究进展很快，转换率达到了8%以上。硅钼棒电热元件最高使用温度可达1700℃，具有电阻不易老化和良好的抗氧化性能。用硅生产的三氯氢硅，可配制几百种硅树脂润滑剂和防水化合物等。此外，碳化硅可作磨料，高纯氧化硅制作的石英管是高纯 金属 冶炼及照明灯具的重要材料。 八十年代的纸张——硅 人们称硅为“八十年代的纸张”。这是因为纸张只能记录信息，而硅不仅能记载信息，还能对信息进行处理加工以获得新的信息。1945年制造的世界上第一台电子计算机，装有18000个电子管、70000只电阻、10000只电容，整个机器重30吨，占地170平方米，相当于10间房子大小。而今天的电子计算机，由于技术的进步和材质的改善，在一个指甲盖大小的硅片上，可以容纳上万个晶体管；并且有输入、输出、运算、存储和控制信息等一系列功能。 微孔硅钙保温材料微孔硅钙保温材料是一种优良的保温材料。它具有热容量小、机械强度高、导热系数低、不燃烧、无毒无味、可切割、运输方便等特点，可广泛用于冶金、电力、化工、船舶等各种热力设备及管道上。经测试，节能效益优于石棉、水泥、蛭石和水泥珍珠岩等保温材料。特种硅钙材料可用作催化剂载体，在石油炼制、汽车尾气净化等多方面广泛应用。

铁矾渣是湿法炼锌厂产生的工业废渣，成分复杂，除含有大量的硫酸根和铁离子外，还含有丰富的铅、锌、银等有价金属元素，具有综合回收价值[1]。另外含有的铜、镉、砷等重金属元素在长期堆放过程中不断溶出，污染地下水和土壤。因此，开展铁钒渣的综合利用研究[2-5]可以减少环境污染、提高资源综合利用率意义重大。薛佩毅[3]等对黄钾铁矾渣采用中低温焙烧?NH4Cl浸出?碱浸工艺，同时回收有价金属和铁，但工艺生产效率低。路殿坤[4]等将铁矾渣在900℃还原焙烧后磁选，磁选精矿铁品位为58%，含硫2.5%~3%，但磁选精矿中锌含量仍较高，不能作为原料返回高炉冶炼。史玉娟[5]等利用黄钾铁矾渣和赤泥的反应制备石膏、芒硝和赤铁矿砂的方案，但是不能回收铅、锌等有价元素。本文采用配碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺综合回收铁矾渣中铁、铅、锌。此工艺生产效率高，分离效果好，工艺简单。 1 试验 1.1 试验原燃料 以某铅锌厂湿法炼锌工艺固废铁矾渣为研究对象，试验用吉林森工无烟煤为还原剂，分析纯氢氧化钙为熔剂。铁钒渣和无烟煤的分析结果见文献[6]。 1.2 试验方法和流程 铁矾渣含水量较大(35%左右)，因此，先在110℃鼓风干燥箱内充分干燥，然后按照一定比例将铁矾渣、消石灰、煤粉、黏结剂和水在混料机中混合均匀，再用造球机造球，将冷固结含碳球团烘干后称重装入刚玉坩埚放入硅钼棒加热井式炉内进行还原试验。直接还原结束后将金属化球团进行磨样，采用化学容量法、ICP法测定还原球团中全铁、金属铁和铅、锌含量，计算金属化率和铅、锌挥发率。金属化球团磨样后经Φ50mm磁选管、磁场强度47.76～238.8kA/m (60~300 mT，1 mT=796 A/m)的条件下进行磁选，分别计算磁选铁精矿品位和铁的回收率。最后在3L单槽浮选机内对磁选铁精矿进行浮硅抑铁的反浮选，脱除硅质脉石提高铁精矿品位。 2 试验结果与讨论 2.1 直接还原过程金属化率的变化 高金属化率球团的制备是磁选回收铁精矿的基础。试验条件：还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5(铁钒渣原始碱度为0.31，通过加入氢氧化钙调节)，试验结果如图1所示。 从图1可见，随着还原时间的增加，金属化率逐渐增加，还原10 min时金属化率为86.3%，还原30min时金属化率达到98.47%，之后趋于稳定。前期试验发现，自然碱度下球团熔点较低，在1 100～1 200℃间，还原温度不可以设定得太高，还原金属化率最高仅为90.60%，提高碱度后熔点提高，有利于高温下碳的气化反应进行，促进直接还原发生。 2.2直接还原过程铅、锌挥发率的变化 试验条件：还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5，还原时间对铅锌挥发率的影响如图2所示。图2表明，随着还原时间的延长，铅、锌挥发率逐渐增加，还原10min时铅、锌挥发率较低，分别为41.5%和53.2%，还原30min时，铅、锌挥发率分别达到86.26%和98.54%，分别提高了44.76%和45.34%，之后锌挥发率趋于稳定，铅挥发率略有提高，还原40min时，铅挥发率为90.1%。可见含碳球团直接还原可使铅、锌得到有效挥发，最终可以从烟尘中回收铅、锌。 2.3 磁选试验 直接还原试验得到金属化率为98.47%的金属化球团，经振动磨磨细后进行磁选试验。磁选设备为DTCXG-ZN50型磁选管，磁场强度0~450mT，磁选管直径50 mm，磁极间距52mm，磁选结果如图3所示。由图3可以看出，随着磁场强度的增加，铁的回收率逐渐增加，最后稳定在80%左右。铁精矿品位随着磁场强度增加呈下降趋势，50mT时铁精矿品位50.31%，但是收得率仅为33.93%，大部分的海绵铁随着渣相进入到尾矿。整体观察，磁场强度变化对铁精矿品位影响不大，对回收率影响比较大。综合考虑，适宜的磁场强度为200mT。此时铁精矿Ⅰ品位达到46.66%，并不能作为商用铁矿粉出售，低于普通铁精矿等级划分标准五级(54.0～ 2.4 反浮选试验 反浮选试验在XFD Ⅲ型单槽浮选机中进行，功率250 W，容积3 L，叶轮直径70 mm，主轴转速1 400 r/min。称取500g品位为46.66%的磁选铁精矿Ⅰ加水至3 L，调浆2 min;淀粉作为铁的抑制剂，添加比例为200 g/t，搅拌3min;碳酸钠作为pH调整剂(亦为强化分散剂[7])，添加比例为1 250 g/t，并搅拌3 min;之后添加阳离子捕收剂十二胺(分析纯)300 g/t并搅拌2min;最后在鼓气量为600 L/h的条件下反浮选6min，试验结果表明，反浮选铁精矿Ⅱ的品位提高至60.30%，铁回收率为83.15%，说明此工艺路线可行。 3 结论 (1)在配碳比为1.4、碱度为2.5、1 300 ℃还原30min的条件下，配碳球团直接还原金属化率达到98.47%，铅、锌挥发率分别为86.26%和98.54%。经磨矿磁选，得到品位46.66%的铁精矿Ⅰ，再经反浮选工艺可获得品位60.30%的铁精矿Ⅱ。 (2)铁矾渣含碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺路线综合回收铅、锌和高品位铁精矿是可行的。 复制搜索 启动快捷搜索设置

一、金属钕出产工艺 以氟化钕为质料的钙热复原法出产周期短、产品质量安稳。不管复原或蒸钙铸锭都要在中频炉中进行，设备出资高。假如氟化钕的湿法出产进程中极难度过滤的问题得到解决氟化钕的本钱低于氧化钕的本钱，这个办法必定显示出它的生命力。 为适应以氯化钕为质料而进行电解，最好参加镁来下降阴极产品的熔点，使其在钕的熔点以下进行，削减氯化物电解质的蒸发丢失。这关于具有氯化钕出产能力的稀土厂是有利的。据称选用这种办法出产的钕也能满意钕铁硼出产要求。因为含氧高，在树立钕的国标时，只好以为是需另订一种标准的产品，行家们还以为氯化物易于吸潮，电解持久性差，且放出有害的，为其缺乏之处。因此缺少竞赛力，单个供应商用氯化钕为质料，电解钕铁合金，自用于钕铁硼的出产，所出产的钕铁合金成分的一致性差。 用氧化钕作为质料，以氟化物为电解质，选用熔盐电解法出产金属钕，因氟化物沸点高，可在钕的熔点以上吵醒电解。该法设备出资少，工艺简略，国内许多当地引入研讨单位的技能，一哄而上，呈现了产大于销，竞相出口，赔本供应，以次充好的局势，导致有些单位无法生计下去。 二、氧化物电解钕出产 （一）设备 氧化物电解钕用调压器、整流器配套，供给电解的直流电。整流器为硅整流，最大输出电压为36伏，电流为3000安培。也有选用72伏输出，两台电解槽串联电解。这样不只主电路复杂化，并且因炉子运转状况纷歧，给操作带来困难，但其优点是升温快。咱们在出产实践中也遇到升温的困难，首要是因为电解质的导电性欠好所造成的，调整电解质的组成很简单得到解决。不然，就是把温度升上去了，电解作用也不会好。电解槽的正常电解电流有一千多安培和二千多安培两种规划。前者日产金属钕30公斤左右，后者日产值可达50公斤。 （二）质料和电解质 氧化钕为草酸盐煅烧所得，可满意国标规则要求，实践证明国标中未作规则的含碳和氯根有必要加以严格操控，若因储存使灼碱超支并不影响点解作用。用碳铵沉积，灼烧所得到的氧化钕，点解作用欠好。 电解质选用NdF3－LiF系统，组分不尽相同。这种电解质的美中缺乏是NdO3溶解度小，约4％，给操作带来困难。寻求对Nd2O3具有较大溶解度的多元系电解质，是一项很有含义的根底作业。用作电解质的氟化钕和简单导致金属钕中含Si超支，应加强质量管理。NdF3的制备有湿法和火法之分，若能从反萃液直接或稍加预处理用湿法制备氟化钕，极度过滤的问题有所突破，比现在将反萃取液用草酸沉积、煅烧制成氧化钕后，再用湿法制成氟化钕，出产本钱将会低得多。用火法制备氟化钕虽然有高一些，质量比较好，大中型厂商正在预备选用这种办法。 （三）电解槽和电极材料 电解槽和阳极用石墨加工，现在还找不到比石墨更好的材料，阴极用钼棒制造，金属钕不免含有微量钼。单个供应商因用户对含钼提出了要求，便改用钨棒，产品中必然含有微量钨。钕铁硼的研讨标明，含微量的钼或钨对磁性有影响，用铌作阴极材料就成了最佳的挑选。因钕硼含少数铌，对它的功能有好的影响。 （四）电极进程 溶于电解质中的氧化钕发作电离:Nd2O3＝2Nd3＋＋3O2－ 阴极进程：Nd3＋＋3e＝Nd 阳极进程：2O2－－4e＝O2 高温下氧当即与石墨反响：O2＋2C＝2CO↑ 副反响也会发作，从量上看微乎其微。阴极上分出的金属搜集在下部的坩埚中，定时取出铸锭。石墨阳极要定时替换，选用怎样的结构尺度，使加工量小、本钱低、替换便利、导电性好，这都是实践诀窍。 （五）操作 操作分筑炉、开炉、电解、出金属、包装等环节。据阴阳极的区配联系和热平衡的需求，把炉子筑好之后，发动前要充沛烤烧，可参加预先熔化好的电解质或用直流电弧开炉。前者要添加化料设备，后者虽不要化料设备，但对电解质有影响，电极也会遭到损害。在正常电解阶段，保持在规则的温度和电流范围内进行电解，并均匀地参加所需求的质料。当电解到坩埚中盛有满足的金属量时，人工用钛或不锈钢勺子取出金属铸锭。出一炉金属，要几把勺子替换运用，尽量削减勺子对金属的污染。按国标规则，金属铸锭要小于一公斤才能使金属便利地从金属模具脱离出来，不只要注意模具的方式，并且在铸锭后要使金属在缩短状况时，模具处于胀大状况，出金属后，被带出的电解质回来电解槽。将炉内电解质补加到规则的液位，进行下一阶段的电解。产品经分析合格后，包装入库。将金属块用塑料袋包好再用纸包裹，装桶注蜡。有的供应商用复合塑料袋真空包装比较便利，但转移时袋子或许破损。 三、几点观点 a.金属钕的质量，现已公布了国标，钕的相对纯度分别为99%和95%的两个层次，每个层次首要是按碳的含量分为三个等级，A级含碳量不大于0.05%，B级含碳量不大于0.10%，C级含碳量不大于0.15%。现在国内出产供应商B级品约70%－80%，其他首要为C级品，A级品很少，只要单个供应商宣称产品含碳量较低。钕铁硼供应商一般不分析金属钕的含碳量，但都期望含碳量越低越好。至今没有见到金属钕含碳影响钕铁硼功能的报导。某研讨单位在这方面做了一些作业，但没揭露宣布。他们在钕铁硼出产进程中，工艺自身有增碳，其结论是金属钕含碳在0.08%左右为宜，并且还以为钕铁硼一点碳也不含，反而对磁性有晦气的影响。用户对金属钕的好坏，首要是以能否出产出功能杰出的永磁材料为终究裁判。对金属钕的质量深化而科学的知道，怎么进一步下降含碳量还有待人们去探究。 b.商场问题 金属钕首要用作钕铁硼（含铵30%左右）的质料，据有关资料报导，国内钕铁硼出产能力达800吨/年的规划。因外销局势欠好，国内推广应用不行，年实践产值缺乏100吨，使金属钕的出产能力远远超过了需求。积极开展推广应用，关于出产金属钕的职业极为重要。有的乡镇厂商，凭着供应方面的优势，在有限的商场里，贱价出售金属钕，以求生计。特别是供电条件差、质料来历不安稳，质量保证系统差的厂商，在免税期满后更是难以维持下去。有竞赛，就有优胜劣汰。商场疲软，竞赛就愈加剧烈。 c.出产改善的方向 进步质量、下降本钱、改善出产条件，是金属钕出产的改善方向。为此有必要从一下几个方面去尽力。①对质料氧化钕不只要到达国标的要求，还有必要对含碳和氯量提出恰当的规则；②对电解质的含硅量有必要进行操控；③挑选最佳的阴极材料；④改善石墨阳极的结构；⑤下降产品的含碳量；⑥完成接连定量加料；⑦完成规划经济。

鲕状赤铁矿因为其共同的矿藏结构特色，选用惯例选别办法（国内首要进行了强磁－反浮选、强磁－重选、浮选、反浮选等选矿办法的研讨）都难以取得较好的选别目标。北京科技大学矿藏加工实验室在对国内某难选鲕状赤铁矿原矿岩相充沛分析的基础上，开发了深度复原－磁选新工艺，在高温复原气氛下，损坏赤铁矿的鲕状结构，改动铁的赋存状况，使金属铁以某种办法集合、兼并和长大，进步铁的可选性，然后经过磨矿和磁选作业取得高品质铁粉。该进程中完成铁渣高效别离的条件是铁晶粒的集合、兼并和长大。 一、矿石性质 （一）矿石的结构特色 实验所用首要质料为国内某地难选鲕状赤铁矿石。从外观上看，大部分矿石为不规则棱角状赤色颗粒，粒径在0.04～0.2mm之间。鲕状赤铁矿石的光学显微相片见图1和图2。图1  鲕状赤铁矿石鲕粒散布描摹图2  石英与赤铁矿毗连镶嵌 从图片中可见，矿石中的铁氧化物与石英等脉石矿藏以镶嵌的方式胶结在一起，构成大小不等、形态万千的典型鲕状结构，而构成这些结构的首要矿藏是赤铁矿，赤铁矿大多散布在鲕粒外壳和鲕粒间的填充物中；非必须矿藏以磁铁矿和菱铁矿为主，其间菱铁矿首要充任胶结物；脉石矿藏大部分由石英、粘土等矿藏组成。赤铁矿的嵌布粒度为5～300μm，石英颗粒的嵌布粒度较粗，一般为5～500μm，最大1 800μm。 （二）矿石的化学多元素分析及物相分析 矿石的化学多元素分析成果见表1，铁物相分析成果见表2。 表1  鲕状赤铁矿石的化学组成    %表2  鲕状赤铁矿石铁物相分析从表1能够看出，矿石中首要有价金属为铁，含量达47. 66%；从表2能够看出，矿石中的铁首要以赤铁矿的方式存在。 二、实验设备及辅佐质料 将铁矿石破碎至适宜粒度，与焦炭、生石灰等按设定份额配料，装入球磨机中进行研磨以使各种配料充沛混合，再将混合均匀的合作料放入石墨坩埚中，待电阻炉升至必定温度时，将装有合作料的坩埚置入电炉内，到达预设温度并保温必定时刻后取出坩埚，再对复原产品进行磨矿、磁选、产品分析。 （一）实验设备及检测手法 1、质料称量及混合设备：电子天平，球磨机。 2、复原焙烧反响设备：硅钼棒马弗炉，最高工作温度1700℃。 3、复原反响设备：石墨坩埚。 4、物相检测手法：XRD测试仪，所用仪器为日本Mac XRD测试仪。 （二）辅佐质料 1、实验所用复原剂为冶级焦炭，由首钢公司供给，其固定碳为86%，蒸发分为1.2%，灰份≤12.5%，硫份≤0.6%，10～40 mm粒级占90%。 2、实验所用生石灰为化工用一级生石灰粉，CaO含量97%，细度200～300目(75～50μm)。 三、实验成果及评论 （一）焙烧产品分析 在复原温度为1200℃的条件下，将二元碱度为0.2、焦炭过量系数为1.5的铁矿石合作料置入电阻炉中进行深度复原焙烧，当复原时刻为60 min时取出焙烧产品，进行研讨分析。 图3所示为鲕状赤铁矿深度复原焙烧产品的SEM扫描电镜相片。图4所示为扫描电镜相片中颗粒物的能谱分析图。图3  焙烧样品的SEM相片图4  SEM图片中颗粒物的能谱分析 将图3与图1和图2比照调查分析可见，原矿中的鲕状结构现已不复存在，复原进程所生成的浅亮色球状或类球状颗粒物被浅灰色絮状物质包裹。对颗粒物进行能谱分析标明，球状或类球状颗粒物的首要成分为金属铁，而浅灰色絮状物质首要是Fe，Si，O，Ca，Al和少数的Mg等。物相分析标明，球状或类球状颗粒物首要是金属铁，浅灰色絮状物质为铁橄榄石、铁尖晶石以及由它们构成的共存相。 （二）影响焙烧产品中铁颗粒长大的要素 1、复原温度 复原温度对铁颗粒长大的影响如图5和图6所示。图5为二元碱度0.2，焦炭过量系数1.5，复原时刻30min,1100℃条件下的焙烧产品显微相片；图6为二元碱度0.2，焦炭过量系数1.5，复原时刻30 min，1200℃条件下的焙烧产品显微相片。图5  1100℃条件下的焙烧产品显微相片图6  1200℃条件下的焙烧产品显微相片 在复原反响进程中，复原温度对铁晶粒的集合、兼并和长大有着重要的影响，跟着温度的进步，铁的分散搬迁和渗碳加速，有利于铁相的分散。 由图5可见，当复原温度为1100℃时，焙烧产品中开端呈现很多纤细且广泛散布的圆点状亮白色铁颗粒，其粒径在1μm以下，且亮白色铁颗粒大多被暗灰色絮状物所包裹。而当复原温度升高到1200℃的时分，亮白色小圆点的颗粒粒径开端显着增大（如图6所示），图6中清晰可见的亮白色大圆点即为复原反响生成铁粒，其散布区域广泛，广泛整个视域，少部分亮白色铁颗粒衔接在一起组成大颗粒，部分较大的亮白色铁颗粒粒径可达11μm左右。 全体来看，跟着温度的进步，铁颗粒粒径呈显着的增大趋势。 2、复原时刻 复原时刻对铁颗粒长大的影响如图7和图8所示。图7为二元碱度0.8，焦炭的过量系数1.5，复原时刻30min，1200℃条件下的焙烧产品显微相片；图8为二元碱度0.8，焦炭的过量系数1.5，复原时刻60min，1200℃条件下的焙烧产品显微相片。图7  复原30min条件下的焙烧产品显微相片图8  复原60min条件下的焙烧产品显微相片 由图7和图8比照分析能够看出，在其它条件相同的情况下，跟着复原时刻的延伸，铁颗粒的粒径显着增大。当复原时刻为30 min时，焙烧产品中呈现广泛密布散布的圆点状亮白色铁颗粒，铁颗粒粒径在1μm左右，而当复原时刻延伸到60 min时（如图8所示），亮白色铁粒的粒径显着增大，且大部分亮白色铁颗粒衔接在一起组成更大的铁颗粒，其粒径最大可达20μm。 可见，延伸反响时刻有利于铁粒的集合和长大。但过度延伸复原时刻，因为复原剂不断地被耗费，坩埚中的复原性气氛继续下降，氧化性气氛逐步增强，有或许使已复原的矿石再度氧化。 3、二元碱度 二元碱度对铁粒长大的影响如图6和图7。 由图6和图7比照分析可见，在其它条件相同的情况下，跟着二元碱度的添加，铁颗粒的粒径呈现出显着的变小趋势。图6中的铁颗粒粒径较大，最大可达11μm左右，但其散布比较稀少；图7中的铁颗粒较小，平均在1μm左右，而其散布却比较密布。 全体来看，过高二元碱度不利于铁颗粒的成长。 （三）深度复原进程中金属铁颗粒长大的行为和特占 铁的最高价氧化物是Fe2O3。铁氧化物的复原是逐级进行的，次第和氧化物的生成相反。在570℃以下的复原进程为 Fe2O3→Fe3O4→Fe， 570℃以上的复原进程为 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe。 因为本次实验的反响温度在1100℃以上，而在此高温复原气氛下的Fe和贱价铁氧化物具有较高的活性，所以能够估测，在鲕状赤铁矿的深度复原进程中，铁的高价氧化物发作复原相变的一起，Fe和贱价铁氧化物会与原矿中的SiO2，Al2O3等氧化物发作固相反响，生成铁橄榄石和铁尖晶石。生成反响或许按下式进行：在复原反响初期，复原相变仅在矿石中铁氧化物的表面某些质点上进行，金属铁必需要战胜成核位垒才干构成，这有较大困难。别的，因为复原进程中生成的金属铁和贱价铁氧化物搬迁分散至Al2O3，SiO2等氧化物表面发作固相反响而消失，这使得金属铁相的构成变得愈加困难。 当新金属铁相、铁橄榄石相和铁尖晶石相构成后，铁橄榄石和铁尖晶石便充任了成核剂的效果，使得金属铁的成核位垒下降。一起，金属铁开端分散至铁橄榄石和铁尖晶石的界面并在其界面上成长。 铁橄榄石等杂乱氧化物的稳定性很高，对其再复原比较困难。 铁橄榄石的首要复原反响如下：由反响式(7)核算得知，Fe2SiO4的复原开端温度为1037K(764℃)，而由反响(1)可知FeO的复原开端温度为992 K(719℃)，可见Fe2SiO4比FeO难复原。 因为反响(5)和(7)都是强吸热反响，故进步复原焙烧温度有利于复原反响速度的加速。实质上反响(5)是反响(8)和反响(9)组成的，即当复原温度升高后，复原剂的反响活性得到进步，反响器内CO的浓度增大，复原气氛增强，有利于反响(8)向正方向进行；一起，反响(9)系统内CO2的浓度很低，因而反响(8)的△rGm负值很大，使反响(5)更易向右进行，故进步复原焙烧温度可进步渣铁别离率，下降铁精矿中的脉石含量，促进铁相的搬迁分散，有利于铁颗粒的集合和长大。所以在图5和图6中，当复原温度由1100℃进步到1200℃时，铁颗粒粒径呈显着的增大趋势。但过高的反响温度会使矿藏发作软化和熔化，使矿藏之间发作粘连，导致复原动力学条件的恶化。 在用碳复原硅酸铁时，能够参加碱性熔剂（如生石灰），以促进其分化，进步首要金属氧化物的活度，下降其复原开端温度：CaO与SiO2的结合力大于FeO与SiO2的结合力，在鲕状赤铁矿的深度复原进程中参加适量的生石灰，可强化CaO和SiO2结合而游离出FeO，有利于FeO的复原。在反响(10)中，Fe2SiO4中的FeO被CaO替代，而FeO成为自在状况，因为自在状况的FeO活性很高，使Fe2SiO4易于复原，而反响(12)中的Gibbs自在能关系式标明，因为CaO的参加，Fe2SiO4的复原开端温度从1037K(764℃)下降到了734K(461℃)。因而，适当地调整碱度，添加CaO的参加量有利于进步产品目标。但当二元碱度较低时，渣相中SiO2和Al2O3的含量相对较多，铁氧化物易与之发作固相反响而导致渣相中的液相增多，有利于铁相的搬迁、分散与集合。而跟着二元碱度的升高，渣相中Ca2SiO4等物质的量也开端增多，渣量的增多使得铁相之间的间隔变大，这就使铁相的搬迁、分散和集合变得愈加困难。所以在相同的反响条件下，适当地调整碱度有利于铁粒的成长。但当碱度过高时，反而不利于铁相的集合，所以在图6和图7中，二元碱度为0.8时的铁粒径显着小于二元碱度为0.2时的铁粒径。 四、定论 （一）某地赤铁矿石具有典型鲕状结构，矿石结构杂乱，嵌布粒度极细，选用惯例选矿办法不易取得较好的选别目标。 （二）深度复原工艺使原矿中的鲕状结构遭到损坏，生成的铁颗粒粒径从不到1μm成长到几十微米，为弱磁选高效别离和富集发明了条件。 （三）进步复原温度和延伸反响时刻有利于铁颗粒的集合长大，而过高的二元碱度不利于铁颗粒的成长。

一、稀土火法冶金技能开展概要 1.稀土火法冶金开展进程 稀土金属冶炼工艺研讨是由瑞典化学家G.Mosander于1862年初次用于、钾复原无水氯化铈制备金属铈开端的，今后在1875年W.Hitekrand和T.Norton又初次用氯化物熔盐电解法制得了金属铈、镧和少数镨钕混合金属，到20世纪30时代末逐渐开展了稀土氯化物和氟化物金属热复原和熔盐电解两大工艺技能开端工业出产混合稀土金属，其时首要是出产打火石(发火合金)。 稀土金属和合金冶炼工艺技能的前进、出产规划的扩展无不同商场新的需求和时代的科技前进相联系。第二次国际大战后至20世纪60时代末美国等先进发达国家大力开展核技能，其间包含核技能需求的材料科学和技能，极大地促进了单一稀土元素别离工艺的开展，使离子交换法和溶剂萃取法别离单一稀土元素得到了开展，成为工业出产的办法，一起取得原子抓获截面小的金属钇和抓获截面大的金属钐、铕，开展了稀土氟化物钙热复原法和氧化钐、氧化铕直接用镧复原-蒸馏法别离制备金属钇和金属钐、铕的工艺技能，这些作用基本上奠定了这两种工艺办法工业化的根底。20世纪70时代，混合稀土金属在钢中运用，尤其在低合金钢管线钢上运用有了打破，使稀土在钢铁中运用的消耗量占到总消耗量的50%以上，然后推动了稀土氯化物熔盐电解法出产混合稀土金属工业化技能的开展，相继有德国Goldschmidt公司开发了5万安培的大型电解槽和我国上海跃龙化工厂10000安培电解工艺设备投入出产，国际和我国混合稀土金属的产值在20世纪70时代末别离到达8400吨和1200吨。在稀土钢中运用打破开展的一起，稀土硅-镁球化剂得到了工业规划的运用。我国运用包钢高炉渣为原材料以硅铁合金为复原剂在电炉中冶炼稀土硅铁合金的工艺技能得到很大开展，建立了专业出产厂，在20世纪70时代末产值到达了4000多吨。 20世纪70时代初钐钴永磁材料开发成功并很快到达了工业规划的运用，这一重要的商场动力，迅猛地促进了金属钐的工艺技能作用转为工业出产，然后使稀土氧化物复原-蒸馏工艺、设备到达工业化规划，单炉量由100克级到公斤级，到2000年已到达100公斤级，钐的收回率也由实验室的90%，进步到95%，金属钐的纯度由99%进步到99.95%。 20世纪80时代初日本住友金属公司开发成功NdFeB高功用永磁材料，因为其功用报价比的极大优势，商场需求反常微弱，年产值在开端的数年间成倍添加，商场动力推动了我国稀土氟化物系统氧化钕电解工艺、设备工业化的进程，电解槽规划由实验室100余安培提到了3000安培，到2000年底到达6000安培，2002年万安级电解槽已投入工业出产，且稀土技能经济指标和金属质量都大幅度进步，一起NdFeB永磁材料需求金属镝的商场扩展，使金属热复原法制备金属镝的工艺技能和设备也到达了工业化的规划，单炉产值到达百公斤级，直收率到达96%，金属镝纯度达99.5%。 20世纪90时代初镍氢二次电池作用开端工业化，因为其比容量高于镍镉二次电池且不会构成环境污染，很快翻开商场且添加敏捷，Ni/MH电池的商场需求极大地推动了电池阴极合金出产技能和设备的开展完善，首要表现在运用稀土氯化物熔盐系统电解，成功地出产出低镁、低铁的富镧或富铈混合稀土金属。一般铁镁含量较前约低了一倍，满意了电池阴极合金的要求。2002年电池级混合稀土金属产值已达4000多吨。在此时期大磁致弹性材料(TbDyFe合金)的运用也已翻开了商场，年出产值由数公斤添加到数百公斤，这一运用商场推动了高纯稀土金属镝、铽的工艺技能的工业化，不只出产规划单炉产值由百克级进步到数十公斤级，并且纯度到达99.5%～99.99%，2002年全国高纯金属镝和铽的产值别离到达500公斤和250公斤。 跟着高新技能的开展，对稀土金属及合金的需求还将进一步扩展，然后定会促进稀土金属及合金制备工艺技能和设备的进一步开展。2.稀土火法冶金技能分类和开展方针 稀土火法冶金技能分为三大类：熔盐电解、金属热复原和火法提纯技能。这三类工艺技能的开展方针是短流程、低消耗、高效益和利于环保。 二、稀土金属熔盐电解工艺技能开展概略和评述 选用稀土氯化物熔盐系统(RCl3-KCl)电解工艺技能，以1000A级规划出产混合稀土金属是由奥地利Treibacher厂从20世纪50时代初开端的，电解槽型为上插石墨阳极，以铁棒为阴极，槽体是由耐火砖砌筑，在今后50年的开展中，电解规划扩展到10000A、50000A，槽型改善为以耐腐蚀的钨或钼为上极，上插石墨多阳极，耐火砖砌筑槽体;阳极气体(含和氯化物蒸发物)经水淋洗和碱中和后排放;稀土氯化物质料由轻稀土全混氯化物质料改善为钕钐分组后(即不含变价元素Sm、Eu)的轻稀土氯化物质料，电流功率约进步5个百分点以上，在此根底上，因为元素Nd价高，又进一步选用Pr-Nd别离后，少Nd的混合稀土氯化物为质料进行电解，使电流功率进一步进步到55%～60%。 氟化物熔盐系统(RF3-LiF)电解稀土氧化物工艺技能，前期在20世纪60时代进行了实验研讨，关于氟化物熔盐系统、电解温度、电极进程及稀土氧化物在该系统中的溶解度进行了很多的作业，证明稀土在氟化物熔盐系统中溶解损失和二次反响较少，与氯化物熔盐系统电解进程相比较，电流功率高一倍，电耗低50%以上，一起阳极气体(CO2、CO及微量的氟化合物)污染较轻，因而有很好的工业远景。20世纪80时代至90时代，因为NdFeB永磁材料商场需求金属钕旺盛，促进了选用氟化物熔盐系统电解氧化钕出产金属钕的工业化进程。在近20年中我国选用3000安培电解槽出产金属钕，2001年的产值到达6000多吨。如此大的商场推动了万安级大型化电解槽的开发，以进步单槽产值、电解进程的机械化和主动化程度以及便于采纳归纳治理污染和电解渣的收回运用。2000年开端研制万安级大型电解槽的工艺、槽型、电解进程主动化操控及收回处理阳极气体的办法，现已投入运用。稀土金属熔盐电解工艺技能开展概略见表1。自20世纪80时代以来，氯化物熔盐系统电解技能开展缓慢，奥地利Treibacher厂及德国Goldschmidt厂都中止了用该技能出产混合稀土金属，首要原因是环境污染，本钱高，我国上海跃龙化工厂也中止了10000安培电解槽运转，除出产进程发生的及氯盐蒸发物污染环境外，电流功率低、电耗高(约为18～20度/公斤金属)和稀土收回率较低(80%～85%)也是该技能开展的妨碍。氟化物熔盐系统电解稀土氧化物出产稀土金属的技能在处理了耐氟盐腐蚀的槽体材料后开展敏捷，电解进程完成了主动化控温、加料和真空虹吸出金属，归纳处理收回阳极气体，避免了大气污染。技能经济指标如电流功率到达85%左右，稀土收回率90%以上，金属钕的质量满意了高功用NdFeB永磁材料的要求，且具有较好的均匀性和一致性。 表1 稀土熔盐电解工艺技能开展概略 时刻 电解槽型 电流(A) 稀土质料 电流功率(%) 优、缺陷 补白 20世纪50时代 上插单石墨阳极,铁阴极 2300 RCl3脱水料 ～40 电效低,阴极不合理,污染环境 奥地利Treibacher厂 20世纪60时代 石墨坩埚为槽体也是阳极,上插钨棒阴极 1000 RCl3脱水料 ～38 电效低 上海跃龙化工厂 同上 1000 RCl3无水料 42 电效有进步 北京有研院、上海跃龙化工厂 上插多石墨阳极，耐火砖砌筑，长方形槽体，钼棒阴极 3000 RCl3脱水料 ～35 电效低，有及蒸发盐的收回系统 上海跃龙化工厂 上插多石墨阳极，耐火砖砌筑，长方形槽体，液态稀土金属为阴极，底部出料 5000 RCl3无水料 50～55 电极装备合理、电解渣归纳收回稀土、KCl 德国Goldschmidt 20世纪70时代 上插多石墨阳极，耐火砖砌筑，长方形槽体，上插多棒阴极 10000 RCl3脱水料 ～35 电效较低、电极装备较合理、归纳收回稀土、KCL上海跃龙化工厂 20世纪80～90时代 氟化物系统氧化物电解，上插多石墨阳极，耐火砖砌筑，长方形槽体，底部液态金属阴极 20000 混合REO ～75 电效高，电耗低，稀土收率高哈萨克斯坦 氟化物系统氧化物电解，上插石墨桶状阳极和钼棒阴极，槽体为石墨坩埚 3000 Nd2O3 ～80 电效高，电耗低，稀土收率高包头稀土研讨院、江西赣州有色研讨所等单位 2000年- 氟化物系统氧化物电解，上插多石墨阳极和多钼阴极，耐火砖及碳素材料砌筑槽体，主动加料，虹吸出金属 >10000 Nd2O3 >80 电效高，电耗低，稀土收率高，有阳极气体及蒸发盐的收回处理系统 包头稀土研讨院、江西赣州有色研讨所、西安西骏稀土实业公司等单位三、金属热复原法制备稀土金属的技能开展概略和评述 依据稀土金属的熔点、沸点不同，金属热复原制备稀土金属的技能大致分为三种：一是针对轻稀土金属如Pr、Nd熔点较低，但沸点很高(即在标准状态下，饱满蒸气压很低)的性质，合适用它们的氯化物如NdCl3用在1150℃复原(2NdCl3(液)+3Ca(液)=2Nd(液)+3CaCl2(液))取得金属钕。该项技能在20世纪70时代进行过实验室研讨作业，到20世纪80时代因为氧化物电解技能成功地用于工业出产，而没有进一步完善;稀土氯化物热复原的另一实例是氯化钇在1000℃锂热气相复原(YCl3(气)+3Li(气)=Y(固)+3LiCl(气))得固态粉末状金属钇，该项技能也只进行了实验室作业，并没有得到工业运用;二是针对沸点很低(即标准状态下，饱满蒸气压很高)的稀土金属如Sm、Eu、Yb、Tm，可用其氧化物为质料用金属镧或混合轻稀土金属作复原剂，进行复原-蒸馏(如在1450℃，Sm2O3(固)+2La(液)=2Sm(气)+La2O3(固))，在炉子的冷凝区得到固状金属。这种技能因为金属钐的商场需求，已工业化;三是针对沸点低、熔点很高的稀土金属如Dy、Er、Y、Lu的性质，合适用它们的氟化物以为复原剂进行钙热直接复原(如在1500℃，2YF3(液)+3Ca(液)=2Y(液)+3CaF2(液))，或许用中间合金法即钙热复原进程中参与熔点较低的合金组元如镁使其与高熔点的稀土金属构成熔点较低的合金，一起参与氯化钙助熔剂，以下降渣的熔点，这样复原温度可在约980℃～1000℃下进行，复原后得到的稀土金属镁合金再进行真空蒸馏除掉镁而得到海绵态的稀土金属。整个反响为：YF3(固)+Ca(液)+Mg(液)+CaCl2(液)=YMg(液)+CaF3oCaCl2(液) Ymg→Y(海绵体)+Mg(气.固) 中间合金法出产高熔点的重稀土金属已工业化，2002年北京有色金属研讨总院稀土材料国家工程研讨中心用此法出产用于NdFeB永磁材料的金属镝复原得到的镝镁中间合金单炉产值达100公斤，合金单炉装料量达1000公斤，金属镝的收回率达96%以上，金属镝的纯度Dy/TREM>99.5%，非稀土杂质分析见表2。 表2 中间合金法出产的金属镝中非稀土杂质分析(%，质量分数) Fe Si Ca Mg Al Ni Cu Zn CrMn Pb W Ta Mo Cl O C N金属钐、铕、镱、铥在真空度小于10-3乇时，其蒸气压为1mmHg时的温度都比金属镧、铈的熔点低2～3倍，因而可用复原-蒸馏反响：RE2O3(固)+2La(液)→2R(气)+La2O3(固)取得相应的稀土金属。该反响平衡时的产率是由它的平衡常数决议的，即lgP=A-B/T，因而关于不同蒸气压值的复原-蒸馏炉料，选用不同的复原-蒸馏温度，以期进步产率。近年来因为钐钴永磁合金工业的开展，该工艺技能开展很快。为了下降本钱，复原剂选用镧铈混合稀土金属，遍及运用大功率中频感应炉，单炉产值由开端100克级、公斤级到100公斤，且金属收回率进步到95%以上，该工艺技能开展见表3。表3 稀土氧化物的直接复原-蒸馏技能开展 年 代 设备规划 原 料 收率(%) 备 注 20世纪60时代 高频感应炉(10～20kW) 单炉产值10～100克 Sm2O3、Eu2O3 Yb2O3，La、Ce ～90 Iowa State University and Ames Lab 北京有色金属研讨研讨总院 20世纪70～80时代 中频感应炉，单炉产值0.5～10公斤 Sm2O3及其富集物、La、Ce及铈组混合物稀土金属 90～95北京有色金属研讨研讨总院、包头稀土研讨院、上海跃龙化工厂 20世纪90时代～2001年 中频感应炉，单炉产值100公斤 Sm2O3、La-Ce混合稀土金属 >95北京有色金属研讨研讨总院稀土材料国家工程研讨中心 表3阐明该工艺技能关于蒸气压较高的稀土金属如Sm、Eu、Yb、Tm是成功的，但关于制备金属镝、钬和铒，因为它的蒸气压值远低于上述金属蒸气压值，复原-蒸馏的反响平衡常数小，需求更高的温度(1650～1750℃)、更长的蒸馏时刻，稀土金属的直收率低，产率也低，因而该技能关于制备金属Dy、Ho、Er没有取得工业上的运用。五、稀土金属合金冶炼工艺技能的开展和评述　　稀土合金基本上可分为两类：一是中间合金，其特点是稀土含量较高、质脆，不是终究运用的产品，而是一种冶金和机械工业用的添加剂如RE-Si-Fe合金，它是用作钢铁的调质剂，另如RE-Mg、RE-Al中间合金，它是用作镁基和铝基合金的添加剂，它们一般是选用电解法或对掺法制得的;二是稀土与其它金属元素冶炼成的精细合金，如钕铁硼永磁合金、铽镝铁磁致弹性合金，它们都具有必定的功用性，属功用材料。本文重点是描绘RE-Si-Fe合金的冶炼工艺技能的开展。 我国是国际上最早用硅热法出产RE-Si-Fe合金的国家，20世纪50时代末中科院上海冶金研讨所选用硅热法，在有铁参与反响的情况下，复原包钢的高炉渣，制备RE-Si-Fe合金取得成功，在此根底上于20世纪60时代初进行了工业实验，进而于20世纪70时代初建立了包钢有色一厂。由此开端合金冶炼工业技能开展，首要是为了进步冶炼收回率、合金中稀土档次、避免合金粉化以及下降能耗，进步合金冶炼功率。处理这些问题的关键是进步稀土质料的档次，削减磷含量，操控RE-Si-Fe合金中的硅含量以及合理调整冶炼工艺参数如渣铁比、自在碱度，坚持炉内的复原气氛和适合的出炉温度，为此在近30多年中，开展了三相电炉硅铁复原冶炼包头中贫铁矿高炉脱磷、铁的稀土富渣(RE2O3>10%、Fe 30%)经脱铁、磷的高档次稀土富渣(含RE2O3>30%，P 92%的混合稀土，其间Y2O3含量大于60%。北京有色金属研讨总院用硅铁和做为复原剂在电弧炉中复原制得钇组重稀土合金，稀土收回率大于80%，该合金用于厚大断面球铁件出产。 表4 出产稀土硅铁合金的质料及工艺技能开展 20世纪时代 稀土质料成分 (%)/工艺设备 REO CaO SiO2 TiO2 P2O5 TFe 稀土收率(%) 60～70时代 5t电炉硅铁复原中贫铁矿稀土富渣 12～15 38～42 20～23 0.8～1.2 痕量 约为1 约为60 0.5t电炉硅铁、CaC2复原钇组稀土氧化物 >9280 80时代 5t电炉硅铁复原硅铁稀土富渣和中档次稀土精矿混合炉料 >304 6-125t电炉硅铁复原包头、四川、微山稀土精矿混合炉料 >30 >75 90时代 5t电炉硅铁复原中档次冕宁稀土精矿 35～45 3～8 5～1070和90(2段复原) 矿热炉碳热还高档次冕宁稀土精矿 >60 >2 ～0.775 稀土硅铁合金系列产品产值跟着冶金机械工业的开展不断添加，到2000年已有出产能力超越10万吨，实践产值随商场而动摇，约30000～40000吨。跟着冶金职业对稀土合金质量要求的不断进步，稀土硅铁合金出产技能将为处理冶炼进程杂质操控、进步冶炼功率和产品收回率等问题而不断开展完善。六、稀土金属提纯工艺技能开展和存在问题 高新技能的开展要求运用较纯的稀土金属，以便进步材料功用，为此研讨和运用了6种稀土金属提纯的工艺办法。这些工艺技能都不是对去除一切杂质有用，因而要依据欲除掉的杂质的性质如蒸气压、溶解度、离子搬迁率、电极电位等性质挑选某种工艺办法，为去除更多杂质往往需求几种办法合作运用。 稀土金属中的杂质(指非稀土杂质)是在制备金属进程中经过质料、坩埚材料、操作东西和环境进到稀土金属中的，因而不同工艺和质料取得的稀土金属纯度也不尽相同。熔盐电解和金属热复原法制备的工业纯稀土金属一般为95%～98%。为去除气体(如O、N、H、Cl、F等)、非金属(如C、Si等)和金属杂质选用的提纯工艺办法及开展见表5。 20世纪90时代以来，因为铽镝铁大磁致弹性材料用处的开发，高纯铽的需求旺盛，促进了铽提纯工艺技能进一步开展。金属热复原法制得的金属铽，在维护气氛中经过对熔融金属铽的熔盐萃取去除金属中的气体杂质，再进行高真空蒸馏，在冷凝区合理设置的情况下，有用地去除了蒸气压高的和低的金属杂质。该提纯技能已工业化，现在单炉产值已达10公斤，铽的收回率到达95%。在分析22个非稀土杂质后，铽的相对纯度大于99.99%，难去除的Si、Al、C、N、O、Cl-的含量(%)别离到达小于0.001、0.001、0.007、0.003、0.02和小于0.01,彻底满意了大磁致弹性材料的运用要求，现在全国年产值已达250公斤。高纯铽的工艺技能彻底适用高纯镝、钐、镱和铥的出产。 在本世纪20年内，跟着高新技能和功用材料的开展及其工业化，表5列出的各种稀土金属提纯技能必将不断完善和到达工业出产水平，并且也会不断开宣布可一次去除不同性质杂质的高效新技能。 表5 稀土金属提纯工艺办法和开展 开端运用时代 办法 工艺办法、条件 有用去除的杂质 特 点 办法的有用性 20世纪60时代 真空熔融 真空熔融(感应、电弧、电子束加热);真空度大于10-3托①，温度高于稀土金属熔点以上500～1000℃ 蒸气压高于稀土金属的元素,如Ca、Mg、CaF2 简洁，不能去除气体、非金属及过度族金属以及Ta、Ti、Mo、V等金属对Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb及Lu适用 真空蒸馏或提高 真空蒸馏和提高，真空度大于10-6乇，温度～1500℃ 蒸气压低的金属存留于坩埚中,如Ta、W 简洁，不能去除氧、氮、非金属元素关于Sm、Eu、Yb、Tb、Dy、Ho、Er、Tm适用 20世纪60时代中～70时代 电传输法当真空度为10-7～10-9乇，温度在熔点以下100～200oC向稀土金属棒通直流电坚持1～3周时刻，不同杂质向试棒两头搬迁到达提纯的意图C、O、N、Mg、Al、Si、Sc、Fe、Co、Ni(杂质可下降10%～90%) 周期长、要求超高真空和高纯慵懒气氛，能去除气体和金属杂质适用于蒸气压低的稀土金属提纯 区域熔融 在慵懒气氛，屡次移动熔区，杂质按其在固-液两相中的不同分配系数移动 O、N、C和金属杂质 产率低 对Ce、Y、Tb有数据 多孔W坩埚过滤 在高纯气氛中使熔融的稀土金属经过多微孔钨坩埚过滤，使在W中溶解度大的金属杂质滞留在钨中 Ta、Mo、Cr、Nb、V、Fe、Mn简洁、功率高 对Y提纯有数据 电解精粹 粗金属如钇作阳极，钨棒作阴极，选用恰当的极电压，电解质，在密闭纯慵懒气氛中进行电解 Al、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Mo、Cr 较简洁，对气体和非金属杂质提纯作用欠安 对Y精粹有数据 ①1托=133.3224帕

电冶金是以电能为动力进行提取和处理金属的工艺进程。依据电能转化方法的不同分为电化冶金和电热冶金两类。电化冶金又称电解，是使直流电能经过电解池转化为化学能，将金属离子复原成金属的进程。依据电解液不同，电化冶金分为水溶液电解和熔盐电解；依据阳极不同又分为不溶阳极电解和可溶阳极电解。前者又称电解提取，后者又称电解精粹；电热冶金是运用电能转变为热能在电炉内进行提取或处理金属的进程，按电能转变为热能的办法即加热的办法不同，分为电弧熔炼、电阻熔炼、感应熔炼、电子束熔炼和等离子冶金等。    一、电化冶金    电化冶金是运用电极反响而进行的冶炼办法，如图1，对电解质水溶液或熔盐等离子导体通以直流电，电解便发作化学改变，在阳极（电流从电极向电解液活动的电极）上发作氧化反响（称为阳极反响）。                            M→M2++2e（金属溶解）    而在阴极（电流从电解液流向的电极）上则发作复原反响（即阴极反响）：                    M2++2e→M（金属离子复原，分出该金属）     以粗金属做阳极，而阳极反响又是意图金属自身的溶解反响，这一进程称为电解精粹或可溶性阳极电解[如图1(a)]；运用不溶性电极作阳极，对溶解于电解液中的金属离子进行复原、分化的进程，称为电解提取。依据电解液性质不同，对水溶液进行电解，称为水溶液电解；对熔盐电解液进行电解，称为熔盐电解。    电解时，金属分出量依据法拉第规律严厉断定，即在电极上每经过1F的电量（1F=96485C=26.8 A?h)，则发作1克当量的物质改变。因此，电解分出的金属理论量为：[next]    式中，M为金属的摩尔质量；z为金属荷电数；F为法拉第电量（见上）；I为电流，A;t为时刻，h。(M/zF)代表物质的电化当量，是物质的固有常数，如Al为0.0932mg/C,Cu为0.328mg/C，Zn为0.339mg/C。    以下分电解精粹、水溶液电解、熔盐电解三部分进行叙说。    （一）电解精粹    有两种电解精粹办法，一种是水溶液中电解精粹，一种是熔盐电解精粹。原则上两种办法均适用于一切金属，但实践上前者首要用于电极电位较正的金属，如铜、镍、钴、金、银等，电解液多为酸液；后者首要用于电极电位较负的金属，如铝、镁、钛、铍、锂、钽、铌等。电解质一般用氯化物、氟化物或氯氟化物系统。水溶液电解精粹时阴极上分出的纯金属一般为固态。熔盐电解精粹时阴极分出的纯金属依电解温度和铍提纯金属的熔点，可所以液态（如铝）或固态（如钛、钽、铌等）。    电解精粹首要是运用阳极中各组分在阳极氧化和阴极复原分出时的难易或分出速度的差异，以及使杂质在电解液中构成难溶盐等而到达提纯金属的，而阳极各组分的氧化和分出的难易程度和金属的标准电极电位（电化序）、电解极化和电极反响速度等有关。    1．标准电极电位Eo    金属的标准电极电位是一个相对值，它是以标准氢电极电位它EoH=±0.000（H+活度为1mol/L，氢分压为101325.0Pa，任何温度）为基准的相对值，如下表。标准电极电位（电位序）金属离子标准电极电位/V金属离子标准电极电位/VNaNa+-2.17PbPb2+-0.13MgMg2+-2.36HH+±0.000AlAl3+-1.66SbSbO++0.21①MnMn2+-1.18AsHAsO2+0.25①ZnZn2+-0.76BiBiO++0.32①CrCr3+-0.74CuCu2+0.34FeFe2+-0.44HgHg22+0.79CdCd2+-0.4AgAg+0.8CoCo2+-0.28PtPt2+1.2NiNi2+-0.25AuAu3+1.5SnSn2+-0.14　　　①Ph=0时的值。     能够看出，元素的标准电极电位值Eo向正方向偏移越大越安稳（电位较正的元素），而向负的方向偏移越大越不安稳（电位较负的元素）。在阳极溶解时，将较正的元素别离出去，这样运用两段别离来进步阴极金属的纯度，则是电解精粹的根底。[next]    2.电解极化与电极反响速度    在电解精粹进程中，因为仅仅被提纯金属从阳极溶解而在阴极分出，故电化学进程自身不用耗电能。但存在需求耗费电能的超电位。超电位是电极极化程度的一种测量。按发作的原因，超电位首要分为浓差电位（浓差极化）和活化超电位（活化极化）。此外还有电阻超电位（电阻极化）和钝化超电位（阴极钝化）。浓差极化是由参与电极反响的物质浓度改变而引起的极化，一般选用溶液拌和，削减涣散层厚度消除极化；活化极化是由电极反响自身的反响阻力而发作的极化。影响活化极化最重要的要素是电流密度和电极材料，其对电解的影响有利有弊，需具体分析；电阻极化是电极表面上生成电阻大的薄膜或液层引起的极化现象，阳极钝化是在电极表面邻近的离子浓度到达饱满，呈现固体盐分出而发作的机械钝化，可选用调整阳极成分、叠加反向电流、下降电流密度等办法战胜。    3.杂质的别离    阳极粗金属所含杂质是运用各元素所特有的化学性质进行别离。首要比欲提纯金属电位更正的杂质，电解时不致溶出，残留在阳极表面上，或互不结合，成为细粉而沉入电解槽底部，成为阳极泥；比提纯金属电位更负的杂质虽发作电化学溶解以离子方法进入电解质，但因为挑选了不使之在阴极上分出的电解条件，一切这些杂质便在电解液中积存，这是运用两段别离的办法来进步意图物金属的纯度。    （二）电解精粹工艺    1.阳极    精粹所用阳极为火法冶炼出产的粗金属，其间金属和非金属杂质愈少愈好。    2.阴极    电解精粹的阴极是产品，其纯度受以下要素影响：①阳极极化增加，正电位成分的杂质也会增加，并在阴极上分出；②阴极极化增加到负电位的杂质成分析出的电位时，该杂质也会在阴极上分出；③负电位成分的杂质和意图金属生成金属间化合物时，会一起在阴极上分出；④阴极板不滑润或阳极泥处于悬浮状况。    3.电解液    要求：①意图金属离子的溶解度大；②导电率高；③阴离子化学安稳性好；④价廉；⑤对杂质溶解度小。    4.增加剂    增加剂参与在于改进电解液的电化功能和进步阴极堆积质量，使电解进程处于更佳状况，首要增加剂为动植物胶、表面活性物质、起泡剂、盐类等。增加剂不参与电解进程的电极反响。    5.电解槽    电解槽有无隔阂槽和有隔阂槽两种。槽内同极选用并联（并联电解）或串联（串联电解），依据精粹目标，要求选用相应的质料和形状、装备规划。    6.电源设备    电解精粹需用低电压、大电流的直流电源，既要容量大，又易进行大范围的电压调整。[next]    7.电流密度    即单位电极面积上经过的电流强度。一般指阴极电流密度。电流密度越高，出产才干（单位时刻的出产量）也越高。    8.槽电压    即电解时施加在电解槽上的电压，或槽内相邻阴、阳南北极间的电压。槽电压与电极反响类型、电流密度、电解液成分和温度、极距离、触摸点数目和清洁度等有关。进步电流密度、下降电解液温度、增加电极距离，都会使槽压升高，导致电解电耗增大。    9.电流功率    指电解进程中实践分出的金属量与理论分出量之比的百分数。电流功率总是小于1(100%）。其巨细与电解进程的技能条件下对电解作业的办理、操作等有关。电流功率直接影响单位电解产品的电能耗费。首要影响要素有：①阳极和阴极间短路发作的漏电（一般由阴极表面上面发作的树枝状和瘤状结晶、阴极曲折等引起）；②经过电解液向大地漏电；③电解时副反响所发作的电流耗费（如氢离子放电等）。因此，确保电解槽对地杰出绝缘和及时消除阴、阳极短路现象，是进步电流功率的重要办法。    10.电能耗费量    指电解时阴极分出的单位质量金属所耗费掉的电量，一般指产出It金属所耗费的直流电量。电解耗费与槽电压成正比，与电流功率成反比，因此凡有利于下降槽电压和进步电流功率的要素，均能起到下降电能耗费的效果。    近些年来，电解精粹已开展成为制取超高纯金属的重要办法之一。    （三）水溶液电解    水溶液电解是以金属的浸出液作为电解液进行电解复原，使意图金属在阴极表面上分出的冶金进程。简称电解提取或电解堆积，又称不溶阳极电解。本办法的长处是：不经过粗金属的中间阶段，一次得到高纯度的金属；随同电解的进行，电解液能够再生，并循环用于浸出。其缺陷是：因为运用不溶阳极，槽电压有必要高于电解液的分化电压；一般电流功率较低，耗电量较大等。    水溶液电解是一种氧化一复原进程。系统接通直流电后，在阴极邻近的离子或分子因为承受电子而被复原，而在阳极处离子或分子发作电子而氧化。总的电解池反响是两个电极半反响的总和。当电解进行时，离子不断向南北极搬迁，正离子（阳离子）向阴极搬迁，负离子（阴离子）向阳极搬迁。在这一进程中，重要的是分化电压（金属离子的复原电位）等。[next]    1.水溶液电解根底    (1)分化电压  电解得以进行所有必要的最小电压称为分化电压，电解质的分化电压是由其电解产品组成的原电池电动势（理论分化电压）、阴阳二电极的极化过电位和电路压降三部分组成。电解质发作电解时，两电极上的电解产品构成原电池，其电动势的方向与电解的方向相反，外加电压首要得战胜这种电动势。由此反向电动势的巨细，等于两电极的平衡电位差，此即为电解质的理论分化电压。但在理论分化电压下，电极上电解进程和原电池进程处于动平衡状况，此刻还不会呈现微观的电解产品。当电压进步到超越理论分化电压必定值时，即电极到达必定极化时，才可观察到电解产品不断构成，电解进程才宣告开端，此刻的极化电极的电位与其平衡电位之差，就是极化超电位。极化超电位是外加电压用来推进电极反响向电解方向单向进行的部分。电阻回路中遍地电阻会构成电压的丢失，由此引起的电路压降等于电流与各电阻乘积之总和，需由外加电压补偿。电解的实践分化电压一般由试验测定。    (2）电解提取与电解精粹的差异  电解精粹是用的可溶性阳极（一般为火法所得的粗金属），其理论分化电压由阳极粗金属和阴极纯金属的活度比决议。但二者活度实践上相差无几，因此理论分化电压挨近零值，故以很小的电压，便可使电流经过而进行电解。但在电解提取时，不只槽电压显着进步，并且副反响也较多，因此电流功率下降，电能耗约为电解精粹的10倍。此外，电解精粹时因为阳极溶解，金属离子不断得到弥补，故电解液组成改变很小，而在电解提取时，组成则不断改变，因此电解提取所得金属要比电解精粹所得金属纯度低。阳极表面因生成化合物层而使其反响才干下降，呈现了电解钝化现象。关于电解精粹，有必要采纳参与活性阴离子等办法消除钝化，促进阳极活化。电解提取时不溶阳极首要发作阴离子放电，视电解质不同，阳极上首要分出氧气或，此刻需运用阳极钝化现象来延伸不溶阳极的寿数和确保阴极金属堆积的质量，或阻挠被维护金属被腐蚀。    2．电解提取工艺    (1)电极  电解提取时阳极只起导电效果，大都状况下成为氧的发作极，因此作为阳极材料，最好是不受电解液腐蚀，氧的超电压小、坚固耐用。出产实践顶用得不溶阳极多为Pb-Ag、Pb-Sb合金等。阴极多用意图金属相同的纯金作种板（如铜），有的运用不同金属，如锌电解用铅板，钻电解用不锈钢。    (2）电解液  和电解精粹相同，电解液选用意图金属的可溶性盐的水溶液，酸根要尽或许安稳，报价低廉。大都金属运用硫酸电解液，电解液中还参与各种增加剂，以增强金属堆积物的均匀性，避免在电解液表面构成泡沫以致发作烟雾。    (3)电流密度  对一些负电位的金属（如锌、锰等）的电解，需求高电流密度，一般电流密度增加时，杂质影响也变得显着。故有必要细心净化电解液。[next]    (4）电流功率、耗电量、电能功率  电解提取的电流功率首要影响要素为：①电解液中意图金属的浓度和H+的浓度；②电流密度（一般电流密度越高，电流功率越高）；③电解液的温度；④电解液中存在的杂质种类及其数量；⑤阴极表面状况等。与电解精粹比较，槽电压较高，简单引起漏电，导致电流功率下降，耗电量也增大。电能功率是为分出必定量的金属理论上所有必要的电能量与实践耗费的电能量之比。为进步电能功率，除进步电流功率外，不要求下降槽电压。    有关水溶液电解提取的实践状况，见第四章铜、锌等的电冶金提取。    （四）熔盐电解    熔盐电解是以熔融盐类为电解质进行金属提取或金属提纯的电化学冶金进程。关于那些电位比氢负得多、氢的超电压也小、而不能从水溶液中电解分出的金属和用氢或碳难以复原的金属，常用熔盐电解法制取。当今已有30多种金属是用该法出产，其间包含悉数碱金属和铝，大部分镁以及各种稀有金属。按所用电解质，一般分为氟化物熔盐电解、氯化物熔盐电解和氟氯化物熔盐电解。    1．熔盐电解根底    水溶液电解和熔盐电解两种电解办法原理相同，但又有底子差异：在水溶液中，有作为溶剂的水分子存在而涣散在极性水分子中的离子，在电场效果下移动并导电；熔盐电解则是由因熔化而增大了移动性的离子经过空穴，依托热轰动而移动并导电。关于碱金属和碱土金属这类负电位金属盐的水溶液，其分化电压比水分化电压大，电解时只使更简单电解的水分出和氧，金属并不会分出，而熔盐电解因不存在水那样的溶剂，所以任何一种负电位金属都能分出。熔盐比水溶液具有更好的导电性，熔盐电解的电流密度能够比水溶液电解大100倍。熔盐电解对电解质有特殊要求：较好的导电性，较低的挥发性，对电解质料有较高的溶解度，对电解产出的金属有较低的溶解才干，恰当的熔点、粘度、密度和表面性质，分化电压应比意图金属熔盐的分化电压高，电解时自身并不分化。为了到达这些要求，常常运用由几种盐类组成的混合物，它们一般有比纯组分更低的熔点，一般需经过试验挑选适宜的混合盐组成，如电解铝用Na2A1O6-A12O3混合熔盐，电解镁用NaCl-KCI-MgCl2混合熔盐。    2.熔盐电解中的特异现象    (1)金属雾  在熔盐电解中，阴极上分出的金属大都以熔融状况存在，当高于某一温度时，能看到熔融金属呈现一种特有的色彩进入熔盐中。这种状况恰如在熔融金属表面上有雾笼罩，称为金属雾。金属雾的生成会使分出金属丢失，电流功率下降，一般以增加恰当增加剂予以战胜。[next]    (2)阳极效应  当选用不溶阳极进行熔盐电解时，阳极会成为气体发作极。正常状况发作的气体能够排出，但当电流密度进步到必定值时，阳极便为发作的气体膜所掩盖，呈现出电极与电解质之间的触摸被堵截的状况，这时电流难以经过，槽电压急剧上升，阳极和电解质之间发作火花放电，并有小电流经过，这种现象称为阳极效应。其发作的难易程度与熔盐组成、电解温度、阳极质料及其几许形状等要素有关，阳极效应的机理至今没有说明。    (3）分化电压  和水溶液电解质相同，当熔盐电解质与金属触摸时，两者之间将发作必定的电势差，即电极电势。当同一熔盐中刺进两个电极，并运用外加电压经过直流电，当电压到达必定数值时，熔盐中的某些组分将分化，平衡状况下化合物开端分化的电压称为分化电压，例如AlCl3在277℃时的分化电压为1.90 V, AIF3在1000℃时的分化电压为2.25 V。    3．工艺    将熔盐加热熔化，便变成黏度小、导电率高、离子简单活动的液体。当选用恰当的电极，并施加电压时，因为离子的活动而发作电流，在南北极上引起电化学反响，在阴极上分出金属。熔盐电解运用的电解槽方法多样，按电解相对方位区别有电极水平装备电解槽（如铅电解槽）和电极笔直装备电解槽（如镁电解槽）；按电极的极性效果分为单极性和双极性电解槽，按阴阳极之间有无隔板分为有隔板和无隔板电解槽。电解槽材料要有好的绝缘和保温功能，在高温下有满足的强度和耐蚀性。依据出产金属不同，工业电解所用电解槽的阴极用钢、钼、镍或被出产的同种金属或合金制作，有的直接运用电解槽坩埚自身作为阴极。熔盐电解槽的阳极一般为碳素材料，大都状况下为石墨。熔盐电解出产中操控的首要技能条件有电解温度、电流密度、间极距、电解质组成、被电解物质的浓度等。熔盐电解因为在高温下进行，金属溶解丢失严峻，热丢失也较大，故电流功率及电能功率比水溶液电解低。有关状况，请见第五章铝电解和镁电解。    二、电热冶金    和一般火法冶金比较，电热冶金具有加热速度快、调温精确、温度高（可到2000℃），能够在各种气氛、各种压力或真空中作业，以及金属烧损少等长处，成为冶炼普通钢，铁合金，镍、铜、锌、锡等重有色金属，钨、钼、钽、铌、钛、锆等稀有高熔点金属以及某些其他稀有金属、半导体材料等的一种首要办法。但电热冶金耗费电能较多，只要在电源足够的条件下才干发挥优势。    （一）电弧熔炼[next]    电弧熔炼是运用电能在电极与电极或电极与被熔炼物之间发作电弧来熔炼金属的冶金进程。电弧能够用交流电或直流电发作，当运用交流电时，南北极之间会呈现瞬间的零电压。在真空熔炼的状况下，因为南北极之间气体密度很小，简单导致电弧平息，所以真空电弧熔炼一般都选用直流电源。工业用电弧炉有直接加热式三相电弧炉、直接加热式真空自耗电弧炉和直接加热式电弧炉三种（见图2）。直接加热式电弧熔炼的电弧发作在电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热，首要用于炼合金钢；直接加热式真空电弧熔炼炉首要用于熔炼钛、锆、钨、钼、钽、铌等生动和高熔点金属以及它们的合金。这种电炉的坩埚呈半球形，是用被熔炼的材料制成，外面通水冷却，选用直流电源，设一根或几根电极。按熔炼需求，能够用自耗的或非耗的电极。自耗电极用被熔材料制成，非自耗电极一般用钨等高熔点材料制成；直接加热式电弧熔炼的电弧发作在两根石墨电极之间，炉料被电弧直接加热，首要用于熔炼铜和铜合金。因为噪声大、熔炼金属质量差等原因，已越来越少选用。电弧熔炼的首要技能经济指标有熔炼时刻、单位时刻熔炼固体炉料的数量（出产才干）、单位固体炉料电耗、耐火材料和电极耗费等。    （二）电阻炉熔炼[next]    电阻熔炼是在电阻炉内运用电流经过导体电阻所发作的热量来熔炼金属的冶金进程。按电热发作的方法，电阻炉分为直接加热和直接加热两种。在直接加热电阻炉中，电炉直接经过物料，因电热物料自身，所以物料加热很快，且能够加热到很高温度，例如碳素化材料石墨化电炉，能将物料加热到2500℃，直接加热电阻炉可做成真空或通维护气体的熔炼炉。为使物料加热均匀，要求物料各部位的导电截面和导电率共同。但大部分电阻炉是直接加热的，其间装有专门的电热体（见图3），最常用的电热体是铁铬铝材料、碳化硅棒和二硅化钼棒。依据熔炼需求，炉内气氛可所以真空或维护性气氛。关于种类单一、批量大的物料，宜选用接连式加热炉加热，炉温低于700℃时，大都还装有鼓风机，以强化炉内传热，确保均匀加热。