刘智一雄：LiCl-KCl熔盐电解精炼Al-RE(La,Gd)合金论文

本文主要研究内容

作者刘智一雄（2019）在《LiCl-KCl熔盐电解精炼Al-RE(La,Gd)合金》一文中研究指出：核能是一种清洁、安全、高效的能源,乏燃料后处理是确保核能可持续发展的关键步骤。而熔盐电解精炼法被认为是当前最有发展前景的乏燃料干法后处理工艺流程之一。因此,本工作研究Al-RE（La,Gd）合金在LiCl-KCl熔盐体系中的电解精炼,主要从稀土元素在不同电极的电化学行为、铝稀土合金的阳极溶解以及铝稀土合金的电解精炼三个方面进行研究。1.在LiCl-KCl共晶熔盐中采用一系列电化学方法分别研究稀土离子La（III）和Gd（III）在惰性钨电极上的电化学行为,两种稀土离子在惰性电极上的还原机制均为一步三电子过程。又通过循环伏安、方波伏安法等方法研究了这两种稀土离子在活性铝电极上的电化学行为,在-1.65 V和-1.50 V处观察到一种Al-La和Al-Gd金属间化合物的电化学信号,La和Gd的析出电位正移,表明La（III）和Gd（III）在Al电极上发生了欠电位沉积。2.在773K的温度下,采用循环伏安法、阳极溶出伏安法、极化曲线法等电化学方法研究了Al-RE（La、Gd）合金在LiCl-KCl熔盐中的阳极溶解过程。分别选择Al-La和Al-Gd合金作为工作电极,通过循环伏安曲线确定了合金中不同相的溶解电位以及溶解先后顺序。结果显示,合金中氧化电位相对较负的一相首先进行溶解。通过测定不同溶解时间的塔菲尔曲线,确定了Al-La合金的腐蚀电位,计算了Al11La3相发生溶解反应时的交换电流密度,并计算了La在Al-La合金中的扩散系数。采用方波伏安法对Al-La合金的阳极溶解过程进行了在线检测,证明了合金中不同相的溶解顺序为La>Al-La>Al。最后分别利用XRD和SEM-EDS对两种合金阳极溶解后的产物进行了表征,发现阳极溶解过程发生在合金表面,且合金表面的金属间化合物完全溶解。3.分别在不同的电解精炼条件下,如恒电位电解精炼,不同电流强度的恒电流电解精炼等条件,研究了两种Al-RE（La、Gd）合金在LiCl-KCl熔盐中的电解精炼过程。通过阳极与阴极反应前后的质量变化计算了电解精炼过程的电流效率。结果表明:采用恒电位电解时,阳极电流效率较低,无法在阴极获得产物;采用恒电流电解时,控制电流在0.1 A0.3 A时,阴极电流效率最高可以达到71%。最后,利用SEM-EDS对两种合金电解精炼后的阳极残留物进行了分析。

Abstract

he neng shi yi chong qing jie 、an quan 、gao xiao de neng yuan ,fa ran liao hou chu li shi que bao he neng ke chi xu fa zhan de guan jian bu zhou 。er rong yan dian jie jing lian fa bei ren wei shi dang qian zui you fa zhan qian jing de fa ran liao gan fa hou chu li gong yi liu cheng zhi yi 。yin ci ,ben gong zuo yan jiu Al-RE（La,Gd）ge jin zai LiCl-KClrong yan ti ji zhong de dian jie jing lian ,zhu yao cong xi tu yuan su zai bu tong dian ji de dian hua xue hang wei 、lv xi tu ge jin de yang ji rong jie yi ji lv xi tu ge jin de dian jie jing lian san ge fang mian jin hang yan jiu 。1.zai LiCl-KClgong jing rong yan zhong cai yong yi ji lie dian hua xue fang fa fen bie yan jiu xi tu li zi La（III）he Gd（III）zai duo xing wu dian ji shang de dian hua xue hang wei ,liang chong xi tu li zi zai duo xing dian ji shang de hai yuan ji zhi jun wei yi bu san dian zi guo cheng 。you tong guo xun huan fu an 、fang bo fu an fa deng fang fa yan jiu le zhe liang chong xi tu li zi zai huo xing lv dian ji shang de dian hua xue hang wei ,zai -1.65 Vhe -1.50 Vchu guan cha dao yi chong Al-Lahe Al-Gdjin shu jian hua ge wu de dian hua xue xin hao ,Lahe Gdde xi chu dian wei zheng yi ,biao ming La（III）he Gd（III）zai Aldian ji shang fa sheng le qian dian wei chen ji 。2.zai 773Kde wen du xia ,cai yong xun huan fu an fa 、yang ji rong chu fu an fa 、ji hua qu xian fa deng dian hua xue fang fa yan jiu le Al-RE（La、Gd）ge jin zai LiCl-KClrong yan zhong de yang ji rong jie guo cheng 。fen bie shua ze Al-Lahe Al-Gdge jin zuo wei gong zuo dian ji ,tong guo xun huan fu an qu xian que ding le ge jin zhong bu tong xiang de rong jie dian wei yi ji rong jie xian hou shun xu 。jie guo xian shi ,ge jin zhong yang hua dian wei xiang dui jiao fu de yi xiang shou xian jin hang rong jie 。tong guo ce ding bu tong rong jie shi jian de da fei er qu xian ,que ding le Al-Lage jin de fu shi dian wei ,ji suan le Al11La3xiang fa sheng rong jie fan ying shi de jiao huan dian liu mi du ,bing ji suan le Lazai Al-Lage jin zhong de kuo san ji shu 。cai yong fang bo fu an fa dui Al-Lage jin de yang ji rong jie guo cheng jin hang le zai xian jian ce ,zheng ming le ge jin zhong bu tong xiang de rong jie shun xu wei La>Al-La>Al。zui hou fen bie li yong XRDhe SEM-EDSdui liang chong ge jin yang ji rong jie hou de chan wu jin hang le biao zheng ,fa xian yang ji rong jie guo cheng fa sheng zai ge jin biao mian ,ju ge jin biao mian de jin shu jian hua ge wu wan quan rong jie 。3.fen bie zai bu tong de dian jie jing lian tiao jian xia ,ru heng dian wei dian jie jing lian ,bu tong dian liu jiang du de heng dian liu dian jie jing lian deng tiao jian ,yan jiu le liang chong Al-RE（La、Gd）ge jin zai LiCl-KClrong yan zhong de dian jie jing lian guo cheng 。tong guo yang ji yu yin ji fan ying qian hou de zhi liang bian hua ji suan le dian jie jing lian guo cheng de dian liu xiao lv 。jie guo biao ming :cai yong heng dian wei dian jie shi ,yang ji dian liu xiao lv jiao di ,mo fa zai yin ji huo de chan wu ;cai yong heng dian liu dian jie shi ,kong zhi dian liu zai 0.1 A0.3 Ashi ,yin ji dian liu xiao lv zui gao ke yi da dao 71%。zui hou ,li yong SEM-EDSdui liang chong ge jin dian jie jing lian hou de yang ji can liu wu jin hang le fen xi 。

论文参考文献

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论文作者分别是来自哈尔滨工程大学的刘智一雄，发表于刊物哈尔滨工程大学2019-07-01论文，是一篇关于合金论文,熔盐论文,电化学行为论文,电解精炼论文,哈尔滨工程大学2019-07-01论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自哈尔滨工程大学2019-07-01论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。

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