[发明专利]一种高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法

权利要求书

1.一种高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将CaCl₂、Fe₂O₃和CaO加入坩埚中，然后将所述坩埚放入高温电阻炉内，在惰性气体保护下加热至300～600℃，保温4～10h除去上述原料中的水分，加热至850℃，并继续保温12～48h；

步骤2：采用两根高纯碳棒分别作为阳极和阴极，在1.5～3.0V范围内进行预电解，时间12～48h，随后静置12～24h，重复此预电解步骤以充分去除熔盐中的杂质；

步骤3：采用步骤2中的阴极为电沉积基体，重新放入一根高纯碳棒作为阳极，然后进行电沉积制备高纯铁，其中电沉积参数设置为恒电流或恒电压；

步骤4：将步骤3得到的所述高纯铁用去离子水浸泡清洗，除去产物表面熔盐，然后烘干后得到所述高纯铁材料。

2.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，步骤1中，所述Fe₂O₃的重量占所述CaCl₂、Fe₂O₃和CaO总重量的2％-6％，所述CaO的重量占所述CaCl₂、Fe₂O₃和CaO总重量的1％-5％，所述CaCl₂的重量占所述CaCl₂、Fe₂O₃和CaO总重量的89％-97％。

3.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，步骤1中，所述坩埚为高纯刚玉坩埚或高纯石墨坩埚。

4.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，步骤2中，所述阳极和阴极还为高纯石墨棒或石墨板的一种。

5.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，步骤3中，所述电沉积基体还为高纯铁片、石墨板、高纯钨棒和高纯钛片中的一种。

6.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，步骤1中，所述惰性气体为高纯氩气。

7.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，步骤2中，所述预电解步骤重复3次。

8.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，采用周期性加入所述Fe₂O₃的方式实现所述高纯铁材料的连续生产。

9.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，步骤3中，所述恒电流为15～30mA/cm²，所述恒电压为1.5～3.0V。

10.如权利要求1所述的高温熔盐电沉积制备高纯铁的方法，其特征在于，所述高纯铁材料为高纯铁膜、高纯铁块或高纯铁粉。