稀土熔盐电解用的惰性阳极的研制.pdf

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稀土熔盐电解用的惰性阳极的研制!
杜继红"奚正平"鞠鹤"蔡天晓"张玉萍
武宏让"刘素英"孙宝莲"段小建
#西北有色金属研究院"陕西西安$%&&%’(
摘要针对稀土金属钕熔盐电解过程中存在的一系列问题研制了一种新型的阳极材料该材料是以
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为基分别添加不同氧化物的陶瓷材料"通过粉末烧结法制备并进行了电解实验"实验结果表明"材料有较好的耐蚀
性"并对其在电解过程中的腐蚀机理进行了较为详细的探讨"提出了还原反应0电解质对电极材料的润湿渗透0电
极组分的溶解及析氧膨胀等几种可能的腐蚀原因*
关键词)稀土金属1电解1阳极1腐蚀机理
中图分类号)23456 文献标识码)7 文章编号)%&&58&-$$#-&&%(&%8&&’68&/
随着科技的发展"稀土金属在新材料方面应用腐蚀"其他材料如氮化物和碳化物也都由于导电性
越来越广泛"也给稀土产品质量提出了新的要求*熔和抗氧化性较差而受到限制"只有氧化物才能满足
盐电解是我国目前稀土冶炼中最主要的方法"多数这些条件*经过大量研究工作选择稀土氧化物#=5(
钕是用氟化盐电解制备9%: 由于石墨具有优良的导作为替代材料这种氧化物以为基另外添
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电导热耐高温耐酸碱侵蚀性能而被作为电极材加等物质由于金属钕生产是以为原
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料广泛用于稀土冶炼中"但其在高温电解下容易氧料"因此不会给生产引入杂质元素"通过掺杂来提高
化和腐蚀这对稀土生产带来以下主要不良影响
" ) 材料的导电性0耐蚀性及机械强度等性能*根据不同
增加了生产稀土金属的成本降低了稀土金
#%( 1#-( 的配方"利用粉末冶金的方法进行压制"烧结成电
属质量石墨阳极腐蚀消耗后少量碳进入了金属
" " 极"经过多次实验优选出性能基本符合上述要求的
中使稀土金属中含碳量升高影响电解生产的
" 1#/( 电极材料"该材料的熔点高于%/&&<"致密度大于
正常进行所以使用某种材料来代替石墨电极达
* " " ***@6A"高温导电性能见图%*
到降低稀土金属中碳含量具有特别重要的意义*本
文的工作就是研制一种用于钕电解的新型阳极材
料"以降低产品中碳含量"并讨论该阳极材料在熔盐
中的腐蚀机理*
% 实验与结果
%;% 电极的制备
作为一种新型的电极材料"不但要有传统电极
材料的优点"同时又要克服其不足"本试验对所研制
的电极材料提出了如下要求)#%(高温导电性必需接
近石墨材料1#-(高温下抗腐蚀性能较好1#/(电极消
耗过程中不对产品构成质量危害1#5(高温下有一定
的机械强度"并具有较强的抗热震性能1#6(易实现
图% 材料的高温导电性能
工业化*实际上满足这些条件的材料很少"一般金属
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均不能经受如此高温#%&6&<(的氟化物盐的氧化和
收稿日万方数据期)-&&&8&58%$
基金项目)国家 4’/计划资助项目
作者简介)杜继红#%@’$8("女"西北有色