在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中电化学共还原提取钕.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)1674Acta脚．一Chim．．2014，30(9)，1674-1680September【Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201407022www．whxb．pku．edu．ca在LiC1．KCI-ZnCl2熔盐体系中电化学共还原提取钕薛云周志萍’颜永得·张密林’李星’纪德彬’韩伟’张萌(哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，超轻材料与表面技术教育部重点实验室，哈尔滨150001；哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学

2、科实验室，哈尔滨150001)摘要：针对镧系元素钕，本文通过循环伏安、开路计时电位、方波伏安等方法研究了773K时Nd(1l1)在钼电极上在LiCI．KCI．ZnCI熔盐体系中的电化学行为及Zn．Nd合金的形成过程．结果表明：在LiCI—KCI-ZnCI2熔盐中．Nd(1l1)在预先沉积的Zn阴极上欠电位沉积形成三种Zn．Nd金属间化合物．基于电化学行为研究，采用恒电位电解提取Nd并用方波伏安曲线测量来检测Nd(1l1)离子浓度的变化，然后通过电解前后Nd(1l1)离子浓度变化评估了Nd的电解提

3、取效率．实验结果表明：一1．84V恒电位电解进行5Oh后，Nd(1l1)离子浓度接近于零，提取效率为99．67％．在973K时通过恒电流电解提取Nd并获得了Zn．Nd合金，通过X射线衍射(xRD)和扫描电子显微镜(SEM)附带能量散射谱(EDS)对合金的相组成和微观形貌进行了分析．XRD分析表明在Zn—Nd合金中存在NdZnLiZn和Zn相，EDS能谱分析表明Nd在合金中的原子分数高达14．99％．关键词：LiCI—KCI熔盐；熔盐电解：电化学提取；Zn-Nd合金：提取效率中图分类号：0646E

4、lectrochemicalCo·ReductionExtractionofNeodymiuminLiCl—KCI-ZnCI=MoltenSaltSystemXUEYun’，ZHOUZhi-Ping’YANYong—De’·’ZHANGMi—Lin’LIXing’JIDe—Bin’HANWei’ZHANGMeng(KeyLaboratoryofSuperlightMaterialsandSurfaceTechnology,MinistryofEducation，Collegeo[Material

5、sScienceandChemicalEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001PR．China；2FundamentalScienceonNuclearSafetyandSimulationTechnologyLaboratory,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001，PR．China)Abstract：ThisworkfocusedontheelectrochemicaIbehavior

6、ofNd(1ll1andtheformationofZn—NdaloysonMoelectrodesinLiCI—KCI—ZnCl2moltensaltsystemat773K．Cyclicvoltammetry,open-circuitchronopotentiometry,andsquare—wavevoltammetrywereused．TheresultsshowedthattheunderpotentialdepositionofNdonapredepositedZncathodega

7、vethreetypesofZn-NdintermetalliccompoundsinLiCI．KC1．ZnCl2solutions．BasedontheelectrochemicaIresults．square-wavevoltammetrywasusedtodeterminetheconcentrationchangesofNdduringpotentiostaticelectrolysis．TheextractioneficiencyofNdwasevaluatedbasedol3thec

8、oncentrationchangesafterelectrolysis．TheresultsindicatedthattheconcentrationofNd(⋯)wasclosetozero，andtheextractioneficiencywas99．67％afterpotentiostaticelectrolysisat一1．84Vfor50h．TheextractionofNdandpreparationofZn—Ndalloyswereperformedbygalvanostatic