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点赞:3668 浏览:10215 近期更新时间:2024-02-22 作者:网友分享原创网站原创

论文题目:真空蒸馏法制备高纯金属钙的热力学及工艺研究

作者简介:胡志方,男,1984年出生,2016年从师于王力军教授,于2016年7月毕业于北京有色金属研究总院有色金属冶金专业,并获工学硕士学位.

论文摘 要:

高纯钙是原子工业及高端电子技术领域重要的基础原材料,目前国产高纯钙产品纯度不高且批次质量不稳定因此,对高纯钙制备技术的研究促进相关工业的发展本文对制备的常用技术进行了分析比较,真空蒸馏法制备高纯钙.主要研究如下:

第一,通过对金属钙与各杂质元素的沸点,饱和蒸气压,以及分离系数的分析比较,从理论上判断了各杂质元素与主体金属钙分离的可能性与难易程度.杂质元素Mg的去除是真空蒸馏提纯金属钙的,其余元素均与主体金属钙较易分离.初步确定,高纯钙真空蒸馏提纯可预蒸馏和蒸馏两个:预蒸馏在600~700温度内进行,以实现杂质元素Mg与主体金属Ca的分离,蒸馏在800~900温度内进行,以实现主体金属Ca与其余杂质元素的分离,在550~600实现主体金属Ca的冷凝收集.

第二,结合实验室现有设备,自行设计制造了高纯钙真空蒸馏装置,蒸馏装置上盖设计成"凹"同时兼有冷凝器的作用.,上端用收集沸点较低,饱和蒸气压较高的杂质凹处凹处用以收集主体金属钙.该装置具有结构简单,易于,维护简便,取样便利等优点.实验证明,所设计的真空蒸馏装置具有良好的分离效果.

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第四,对理论分析所得的实现高纯钙真空蒸馏提纯的两个步骤:预蒸馏和蒸馏过程分别独立进行实验研究,确定了预蒸馏和蒸馏工艺条件.其中预蒸馏温度为700℃,预蒸馏时间为40分钟,Mg冷凝温度小于400℃,蒸馏温度为850℃,蒸馏时间60分钟,Ca收集温度550~600℃.在上述工艺条件下,杂质元素Mg含量由0.028%降低至0.001%左右,蒸馏回收率达到80%以上.

最后,为符合工业生产的要求,对实验获得的蒸馏工艺进行了验证实验.验证实验中,不再将预蒸馏和蒸馏过程分开来进行,而是联合起来在一炉中顺序进行.

关 键 词:高纯钙,提纯,真空蒸馏,热力学,动力学