本書著重介紹金屬鈦熔鹽電解提取和高純鈦電解精煉兩方面。在概述金屬鈦應(yīng)用、資源和冶金現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了各種鈦冶金新技術(shù)，深入分析了以FFC、OS和USTB法為代表的新型熔鹽電解提取金屬鈦技術(shù)原理和工藝過程；敘述了高純鈦提純方法，系統(tǒng)介紹了高純鈦電解精煉基本過程、產(chǎn)品質(zhì)量控制工藝和殘鈦電解再生技術(shù)。
本書全面反映了近年來鈦熔鹽電解技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，基礎(chǔ)和技術(shù)并重，適合鈦冶金、材料行業(yè)的科研人員和技術(shù)人員參考使用，也可作為高等院校冶金、材料類專業(yè)高年級本科生、研究生學(xué)習(xí)參考資料。
1 金屬鈦概述與現(xiàn)狀
1.1 鈦性質(zhì)與應(yīng)用
1.1.1 鈦及鈦合金性質(zhì)
1.1.2 鈦及鈦合金用途
1.2 鈦資源
1.2.1 鈦分布與礦物種類
1.2.2 鈦礦物形成的礦床
1.2.3 中國鈦資源
1.3 鈦冶金
1.3.1 鈦冶金發(fā)展史
1.3.2 我國鈦工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 Kroll鈦冶金工藝與問題
1.3.4 鈦冶金發(fā)展需求
參考文獻(xiàn)
2 鈦冶金新技術(shù)
2.1 熱還原制備金屬鈦
2.1.1 Armstrong法
2.1.2 PRP法
2.1.3 SRI International法
2.2 熔鹽電解制備金屬鈦
2.2.1 Ginatlta法
2.2.2 MER法
2.2.3 FFC法
2.2.4 OS法
2.2.5 QIT法
2.2.6 USTB法
2.2.7 MOE法
參考文獻(xiàn)
3 FFC法電解提取鈦
3.1 FFC法的提出
3.2 熔鹽電解質(zhì)的選擇
3.3 電脫氧機(jī)理
3.3.1 電化學(xué)還原機(jī)理
3.3.2 三相線模型
3.4 FFC法電解關(guān)鍵控制因素
3.5 惰性陽極
3.6 FFC法電解鈦應(yīng)用拓展
3.6.1 硫化鈦電脫硫制鈦
3.6.2 多金屬氧化物電脫氧制鈦合金
參考文獻(xiàn)
4 OS法電解提取鈦
4.1 熔鹽的選擇
4.2 陽極材料的選擇
4.3 OS工藝?yán)碚摶A(chǔ)
4.3.1 還原劑的基本要求
4.3.2 氯化鈣熔鹽中的鈣熱還原
4.3.3 氯化鈣熔鹽中的氧化鈣電解
4.3.4 鈣熱還原和氧化鈣電解的結(jié)合
4.3.5 鈣深度脫氧
4.3.6 OS工藝化學(xué)-電化學(xué)反應(yīng)
4.4 OS工藝恒壓電解
4.4.1 高于氯化鈣分解電壓的OS工藝
4.4.2 低于氯化鈣分解電壓的OS工藝
4.4.3 不銹鋼陰極電解
4.4.4 碳的生成
4.5 OS工藝裝置與操作過程
參考文獻(xiàn)
5 USTB法電解提取鈦
5.1 鈦碳氧固溶體熱力學(xué)
5.1.1 吉布斯自由能計算方法
5.1.2 鈦化合物燃燒熱的測試與分析
5.1.3 鈦化合物等壓熱容的測試與分析
5.1.4 Ti2CO標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能與正規(guī)溶液假設(shè)
5.1.5 TiCxOy的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能
5.1.6 TiO2碳熱還原熱力學(xué)分析
5.2 鈦碳氧固溶體制備
5.2.1 石墨粉還原TiO2制備Ti2CO
5.2.2 TiC還原TiO2制備Ti2CO
5.2.3 TiC和α-Tio制備Ti2CO
5.3 USTB工藝熔鹽電解質(zhì)的選擇
5.3.1 NaCl-KCl共晶鹽
5.3.2 LiCl-KCl共晶鹽
5.4 可溶鈦化合物陽極溶解行為與機(jī)理
5.4.1 TiC陽極電化學(xué)溶解
5.4.2 TiO陽極電化學(xué)溶解
5.4.3 Ti2CO陽極電化學(xué)溶解
5.5 TiCl2陰極電化學(xué)還原行為
5.5.1 TiCl2制備
5.5.2 Ti2+電化學(xué)還原機(jī)理
5.5.3 Ti電結(jié)晶特性
5.6 USTB法恒流電解提取金屬鈦
5.6.1 陰極鈦形貌結(jié)構(gòu)
5.6.2 電解過程陰極電流效率
參考文獻(xiàn)
6高純鈦及其制備方法
6.1 高純鈦應(yīng)用與現(xiàn)狀
6.1.1 應(yīng)用領(lǐng)域
6.1.2 國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀
6.2 鈦化學(xué)法提純
6.2.1 鎂熱還原法
6.2.2 碘化鈦熱分解法
6.2.3 高溫熔鹽電解精煉法
6.2.4 離子液體電解高純鈦
6.3 鈦物理法提純
6.3.1 電子束精煉法
6.3.2 區(qū)域熔煉法
6.3.3 固相電解法
6.3.4 光激勵法
6.4 鈦聯(lián)合法提純
6.4.1 熱還原一電解精煉一碘化聯(lián)合法
6.4.2 熔鹽電解精煉一電子束熔煉聯(lián)合法
6.4.3 電子束熔煉一電子束區(qū)域熔煉聯(lián)合法
6.5 高純鈦分析方法
6.5.1 原子吸收光譜法(AAS)
6.5.2 電感耦合等離子體光譜法(ICP-AES)
6.5.3 電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)
6.5.4 輝光放電質(zhì)譜法(GD-MS)
參考文獻(xiàn)
7 鈦熔鹽電解精煉基本過程
7.1 熔鹽電解質(zhì)與鈦離子形態(tài)
7.1.1 低價鈦熔鹽電解質(zhì)制備與平均價態(tài)
7.1.2 熔鹽中鈦離子平衡
7.1.3 各價態(tài)鈦離子定量檢測
7.2 鈦陽極過程
7.2.1 鈦陽極上的化學(xué)／電化學(xué)反應(yīng)
7.2.2 氟離子對鈦陽極電位的影響
7.2.3 陽極電流密度對陰極鈦晶粒的影響
7.3 熔鹽組分調(diào)節(jié)鈦離子平衡轉(zhuǎn)變行為
7.3.1 堿金屬陽離子對平衡轉(zhuǎn)變反應(yīng)的影響
7.3.2 氟離子存在下鈦離子轉(zhuǎn)變行為
7.4 鈦陰極過程
7.5 陰極鈦產(chǎn)物濕法后處理
7.5.1 破碎
7.5.2 浸洗
7.5.3 磨碎
7.5.4 濕法分級、烘干和包裝
參考文獻(xiàn)
8 熔鹽電解精煉高純鈦質(zhì)量控制
8.1 NaCl-KCl熔鹽體系
8.1.1 結(jié)晶鈦純度
8.1.2 結(jié)晶鈦粒度
8.1.3 陰極電流效率
8.1.4 沉積鈦夾鹽率
8.2 NaCl-KCl-KF熔鹽體系
8.2.1 F／Ti比對鈦離子平衡形態(tài)的影響
8.2.2 氟-氯熔鹽鈦離子電化學(xué)行為
8.2.3 F／Ti比對結(jié)晶鈦粒度的影響
8.2.4 鈦產(chǎn)物典型雜質(zhì)含量與夾鹽率
8.3 LiCl-KCl體系
8.3.1 產(chǎn)物粒度
8.3.2 陰極電流效率
參考文獻(xiàn)
9 廢殘鈦熔鹽電解利用
9.1 廢殘鈦來源與利用
9.1.1 廢殘鈦來源
9.1.2 廢殘鈦利用途徑
9.2 廢殘鈦熔
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