1723K下熔渣中Ni²⁺和Fe²⁺离子共存时的电化学行为

来源期刊：钢铁研究学报2017年第6期

论文作者：张灿磊 高运明 杨高 秦庆伟

文章页码：459 - 467

关键词：Ni 2+;Fe2+;熔渣;电化学行为;固体电解质;可控氧流电解池;

摘    要：利用MgO部分稳定的ZrO₂固体电解质管集成构建以Pt,O₂（空气）|ZrO₂作为参比电极的新型可控氧流电解池,采用循环伏安CV、方波伏安SWV、恒电位电解PE等方法,并结合热力学计算与显微观察、能谱分析,研究1 723K高温下SiO₂-CaO-MgO-Al₂O₃熔渣中共存的Ni²⁺、Fe²⁺ 离子在Ir电极上的电化学行为。结果表明:熔渣系中FeO与NiO之间存在较弱的相互作用,但镍离子以Ni²⁺存在,铁离子基本以Fe²⁺ 存在。进行方波伏安分析时,Ni²⁺、Fe²⁺ 离子的还原峰电流对频率呈现不同的规律。Ni²⁺在Ir电极上的电化学还原是扩散控制的一步两电子转移反应过程;Fe²⁺ 到Fe的电化学还原也是一步两电子转移反应过程,但Fe²⁺ 的还原明显受到Ni²⁺还原的影响。基于循环伏安法,计算得到NiO、FeO的质量分数分别为3%、5%的熔渣中Ni²⁺离子在1 723K下的扩散系数为（9.2±0.2）×10-6cm2/s。