高纯金属在北京有色金属研究总院的研发进展幻灯片.pptVIP

高纯金属 在北京有色金属研究总院的研发进展 蔡振平 2013年9月 * 主要内容 一、高纯金属的应用 二、高纯金属在有研院的研发进展概况 三、6N高纯钴的研发进展 四、高纯铪的研发进展 一、高纯金属的应用 生物医药材料 高纯半导体材料 高纯金属材料 高端金属及稀土粉末 溅射靶材 航空航天材料 (Ni, Ti, Ta, Re, Nb-基超级合金） 先进 陶瓷材料 特种涂层 光学/激光晶体 更多...... * 二、有研院高纯金属研制概况 有研总院集矿物加工、冶炼、提纯、熔炼、再提纯直至成品分析测试于一体的科研院所。 在高纯有色金属方面拥有： 1）金、银、铂、铑、铱、钯等稀贵材料的高效提纯技术。 2）高纯钨，高纯铁、高纯钛、高纯镍、高纯铜等电子束熔炼制备技术。 3）高纯锆、铪、钛、铁、钴、镍的氧化物及金属制备技术。 4）高（超）纯稀土金属制备的关键核心技术。 目前已掌握了几十种高纯金属及氧化物研制、生产、检测的关键技术和装备，建成多个高纯金属生产线，倾力发展高纯金属及合金靶材产业。 * 一、有研院高纯金属研制概况 有研院研制高纯金属 * 高纯稀土元素及应用 * 三、6N高纯钴的研发进展-研究背景 高纯钴的应用 国防建设 原子工业的超合金、新合金 原子反应堆屏蔽材料 精密物理试验用靶 国民经济 磁记录介质、光电器件、磁传感器和集成电路 、先进电子元件的溅射靶材等 高纯试剂、标样配置、高纯合金 高纯钴的研究背景-供需趋势 2012年 2011年 2010年 2009年 总产1610kg，总容量2000kg 总产1490kg, 总容量1830kg 总产1340kg,总容量1610kg 总产1320kg, 总容量1391kg 6% * * * 高纯钴的研究背景-主体工艺 溶液净化 电解沉积 真空熔炼，加工 除钾、钠等 加工成产品 除去硅、 钠、钾、钛、硼、镉、磷等得到金属钴片 * 技术难点：过渡族金属Mn、Cu、Zn、Ni等杂质元素的深度分离 高纯钴的研发进展-工艺流程 氯化钴 ↓ 配料 ↓ 钴料液 ↓ P507萃取分离 ↓ 高纯钴溶液 ↓ 浓缩 除去铜、镍、锰、锌、镁、钙、铁 除去硅、 钠、钾、钛、硼、镉、磷等得到金属钴片 ↓ 电解 ↓ 高纯电解钴 产品 熔炼加工 * 三、高纯钴的研发进展-关键技术 技术难点：过渡族金属Mn、Cu、Zn、Ni等杂质元素的深度分离 关键技术： ◆萃取分离----增加反应级数，得到深度净化的高纯钴液。 ◆电解沉积----改变电解条件以进一步除杂，得到高纯金属钴。 * 高纯钴的研发进展-工艺条件 工艺技术条件： 1）原料氯化钴液浓度： 40g/l，pH值：3~4； 2）萃取工艺参数为(4级萃取,2级洗涤,2级反萃) ： 萃取段： 有机相：25%P507+溶剂油， 皂化剂：12N的NaOH ，皂化率：75%； 洗涤段：洗涤液：1.2N的HCl溶液；相比O/A=1：1； 反萃段：反萃液：2.5N的HCl溶液；相比O/A=1：1； 再生段：再生液：6N的HCl溶液，循环使用，浓度：4.5N以下更换； 3)电解工艺参数 高纯电解钴 钴液：100g/l以上； 电解液温度：40~50℃，阴极电流密度：300A/cm2 高纯钴的研发进展-高纯钴产品 * * * * 高纯钴的研发进展-现阶段工作 1、稳定制备6N高纯钴的生产技术。 2、技术指标： 金属钴含量≥6N,主控36种杂质含量总和≤1ppm的高纯钴 (Li、 Be、 B、Na、 Mg、 Al、Si、P、 S、 K、 Ca、Ti、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Se、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Te、Au、Hg、Pb、Bi、Th、U) * * * 四、高纯铪的研发进展 溶液净化 还原-碘化 真空熔炼，加工 还原成金属，碘化脱除气体得到碘化棒 * * 高纯铪的研发进展-主要工艺流程 除去锆、钛、铜、镍等 脱 除气体 * 高纯铪的研发进展-关键技术及难点 技术难点：锆、钛等杂质元素的深度分离 关键技术： ◆萃取色层分离----核心技术，解决了萃取乳化问题，提高分析效果。 ◆还原----1、钙热还原-脱氧得到高纯度铪粉； 2、电解还原：得到高纯度、大颗粒产品 ◆碘化---脱气