電解法生產(chǎn)元素硼的研究.pdf

1、硼粉廣泛的應(yīng)用在冶金、化工、電子等各個(gè)領(lǐng)域。元素硼的制備方法通常包括鎂熱還原法、氫化鈉還原法、鹵化硼分解法和熔鹽電解法。目前，工業(yè)上仍以鎂熱還原法為主，但產(chǎn)品硼粉純度低，且除去還原產(chǎn)物中的金屬硼化物工藝流程長(zhǎng)，成本高。而熔鹽電解法具有工藝簡(jiǎn)單、成本低、產(chǎn)品雜質(zhì)少、純度高的優(yōu)點(diǎn)。故本文選用熔鹽電解法制備單質(zhì)硼。 本文對(duì)熔鹽電解法制備單質(zhì)硼的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)熔鹽體系進(jìn)行了選擇并且進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的可能性，并且為

2、實(shí)驗(yàn)電壓的選擇提供了依據(jù)；用冷卻曲線法研究了熔鹽體系的初晶溫度，為實(shí)驗(yàn)溫度的選擇奠定了基礎(chǔ)。 本文用熔鹽電解法制得了純度較高的硼粉；研究了石墨陽(yáng)極的破損機(jī)理，為以后防腐蝕研究和材料選擇打下了良好的基礎(chǔ)；電流效率是電解法制備單質(zhì)硼的一個(gè)重要生產(chǎn)指標(biāo)，分析了電流效率降低的原因，動(dòng)力學(xué)分析了氯化鉀一氟化鉀體系熔鹽電解制備單質(zhì)硼的反應(yīng)機(jī)理，從而確定了此體系的電流效率的表達(dá)式，并討論了實(shí)驗(yàn)溫度、電解時(shí)間、陰極電流密度和極間距對(duì)電流效率的影