[发明专利]一种液态铜阴极电解含钛炉渣梯级分离钛铜和钛硅的方法在审
| 申请号： | 201910547356.X | 申请日： | 2019-06-24 |
| 公开（公告）号： | CN110284158A | 公开（公告）日： | 2019-09-27 |
| 发明（设计）人： | 焦树强;蒲正浩;王明涌;焦汉东 | 申请（专利权）人： | 北京科技大学 |
| 主分类号： | C25C3/36 | 分类号： | C25C3/36 |
| 代理公司： | 北京市广友专利事务所有限责任公司 11237 | 代理人： | 张仲波 |
| 地址： | 100083*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 一种液态铜阴极电解含钛炉渣梯级分离钛铜和钛硅的方法，属于电化学冶金领域。在坩埚底部放置铜粉或铜块作为阴极；在铜粉或者铜块上方放置含钛炉渣作为电解质，惰性电极或石墨电极作为阳极。钼、钨等高熔点金属作为导电杆，并用氮化硅、氧化锆等材质作为保护套进行包裹。将装有阴极和电解质的坩埚放置在高温炉中，安装好阳极与导电杆。升高炉温至含钛炉渣熔点以上20～100℃，保温0.5～2h，下放阴极导电杆及阳极，进行直流电解。当含钛炉渣中钛离子活度在10～60％，直流电解可得到钛铜合金；当含钛炉渣中钛离子活度在1～10％，直流电解可得到钛硅合金，当含钛渣中钛离子活度小于1％，停止电解。本发明利用电化学冶金的方法，综合回收冶金二次资源，操作简单，成本低廉。 | ||
| 搜索关键词： | 含钛炉渣 阳极 直流电解 钛离子 活度 阴极 电解质 电化学 阴极电解 导电杆 液态铜 铜粉 铜块 坩埚 钛硅 钛铜 梯级 熔点 阴极导电杆 冶金 惰性电极 熔点金属 石墨电极 冶金领域 综合回收 钛硅合金 钛铜合金 氮化硅 高温炉 含钛渣 氧化锆 等高 炉温 电解 保温 升高 并用 下放 | ||
【主权项】：
1.一种液态铜阴极电解含钛炉渣梯级分离钛铜和钛硅的方法，其特征在于：设备包括坩埚(1)、保护套管(2)、阳极(3)、熔融含钛炉渣(4)、导电杆(5)、液态铜阴极(6)、支撑杆(7)；具体步骤如下：步骤1：在坩埚底部放置铜粉或铜块，将其作为阴极；在铜粉或者铜块上方放置含钛炉渣，将其作为电解质，选择惰性电极或石墨电极作为阳极；选择钼、钨高熔点金属作为导电杆，并用氮化硅、氧化锆材质作为保护套进行包裹；步骤2：将装有阴极和电解质的坩埚放置在高温炉中，安装好阳极与导电杆；通氩气惰性气体进行保护，升高炉温至含钛炉渣熔点以上20～100℃，待温度到达设定值，保温0.5～2h，以保障含钛炉渣和铜粉或铜块充分熔融，下放阴极导电杆及阳极，进行直流电解；步骤3：在电解过程中，监控电解质中钛离子活度，进行含钛炉渣的梯级分离；当含钛炉渣中钛离子活度在10～60％，直流电解可得到钛铜合金；随着电解的进行，含钛炉渣中钛离子活度下降，当含钛炉渣中钛离子活度在1～10％，直流电解可得到钛硅合金，当含钛渣中钛离子活度小于1％，停止电解。
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- 王世栋;吴志坚;火焱;钱志强;李权;李明珍;叶秀深 - 中国科学院青海盐湖研究所
- 2017-01-17 - 2018-12-04 - C25C3/36
- 本发明公开了一种铝锂中间合金的制备方法，包括步骤：A、将包含LiCl的启炉料置于电解槽内并进行启炉，启炉料熔融获得电解质；B、将电解装置切换至电解系统；C、将固体铝置于电解装置的电解阳极上并随电解阳极浸入电解质中；D、开启电解装置的电解电源，固体铝熔化成液态铝并沉降至电解槽底部的阴极导电板上，并与阴极导电板连接形成液态阴极；E、根据电解条件定时补加LiCl，LiCl被电解并与液态铝一步合金化形成液态铝锂合金；F、将液态铝锂合金定时出料并铸块成型，获得铝锂中间合金。根据本发明的制备方法是基于大型电解槽进行的；同时，该制备方法完全依靠电解自热实现温度控制，无外加热，适于工业化放大生产。
- 一种近室温共沉积镁钕母合金的方法-201710358528.X
- 石忠宁;张保国;沈玲玲;胡宪伟;高炳亮;王兆文 - 东北大学
- 2017-05-19 - 2018-10-26 - C25C3/36
- 本发明属于有色金属合金低温提取领域，特别涉及一种近室温共沉积镁钕母合金的方法。一种近室温共沉积镁钕母合金的方法，所述方法为电解法，所述电解法所用电解质由氯化钕、氯化镁、氯化锂和类离子液体组成，其中类离子液体占电解质总质量的95～97％，氯化钕和氯化镁占电解质总质量的2％～4％，氯化锂占电解质总质量的1％，其中，氯化钕和氯化镁的摩尔比为1:1。本发明的近室温电沉积金属镁钕合金工艺，操作简单，成本低廉，可用于功能材料研制以及表面工程。为低成本的镁钕提取提供技术储备和理论支持。
- 一种铜镍合金的制备方法-201810586916.8
- 耿淑华;鲁雄刚;陆一;饶帅超;汪淑娟;路长远;谢学良;邹星礼;张玉文 - 上海大学
- 2018-06-08 - 2018-10-16 - C25C3/36
- 本发明提供了一种铜镍合金的制备方法。本发明以氯化胆碱与尿素混合形成的离子液体体系作为电解质溶液的溶剂，以高镍锍在氯化钠作用下焙烧后形成的氯化焙砂为电解质溶液的溶质，以电沉积的方式制备铜镍合金，能够精准控制电解质溶液中铜和镍的电沉积过程，制备的铜镍合金微观形貌可控，实现了铜元素和镍元素的提取及合金化，具有短流程、易于操作、过程可控、成本能耗低、绿色环保的优点，是对现有高镍锍处理工艺的创新和突破。
- 以氧化锂为原料近室温电沉积制备Al-Li母合金的方法-201710357951.8
- 石忠宁;张保国;谢开钰;胡宪伟;高炳亮;王兆文 - 东北大学
- 2017-05-19 - 2018-10-02 - C25C3/36
- 本发明属于轻金属低温提取领域，特别涉及了一种以氧化锂为原料近室温电沉积制备Al‑Li母合金的方法。以氧化锂为原料近室温电沉积制备Al‑Li母合金的方法，所述方法为电解法，所述电解法所用电解质，按质量百分比由96～99％的室温熔融盐和1％～4％的氧化锂组成，其中，所述熔融盐由阳离子部和阴离子部组成，所述阳离子部具有下述通式：[AlCl2·nBase]+，所述阴离子部为AlCl4‑。本发明的方法工艺可以在低温下电沉积铝锂合金，得到的产品纯度高，对设备要求较低，可规模化生产以提高效率和产量，为低成本的铝锂母合金绿色制备提供技术储备和理论支持。
- 一种制备AlFeMnTiZr高熵合金的方法-201710426920.3
- 杨瑞嵩;蒋智炜 - 四川理工学院
- 2017-06-08 - 2018-08-24 - C25C3/36
- 本发明属于新材料制备技术领域，具体为一种制备AlFeMnTiZr高熵合金的方法。该方法公开了一种制备AlFeMnTiZr高熵合金的方法，1）将TiO2、MnO2、ZrO2、Fe2O3粉末混合均匀后烧结制成试片，作为熔盐电解的阴极；2）将高纯石墨棒作为阳极；3）采用NaF‑AlF3‑CaF2‑Al2O3为熔盐体系进行电解得到AlFeMnTiZr高熵合金。本发明采用熔盐电解法制备AlFeMnTiZr高熵合金，为制备AlFeMnTiZr高熵合金提供了新的思路，将会促进制备AlFeMnTiZr高熵合金的大规模生产应用。采用本方法制备得到的产物纯度高，工艺过程易于产业化。
- 一种熔盐电脱氧法制备V-4Cr-4Ti合金的方法-201510993005.3
- 薛向欣;曹晓舟;杨合;姜涛;段培宁 - 东北大学
- 2015-12-25 - 2018-08-03 - C25C3/36
- 一种熔盐电脱氧法制备V‑4Cr‑4Ti合金的方法，属于有色金属冶金和电化学等领域。包括以下步骤：(1)混料压片：将钒氧化物、钛氧化物、铬氧化物和金属粉，按质量百分比球磨混料后，压制成混合氧化物压片；(2)压片烧结：将压片在真空条件或惰性气氛下烧结，得到混合氧化物烧结体；(3)熔盐电解：将混合氧化物烧结体作为阴极，高纯石墨棒作为阳极，在惰性气体保护下，置入盛有熔融电解质的反应器中进行电解，电解产物清除表面熔盐，得到V‑4Cr‑4Ti合金。本发明的制备方法，工艺简单，原料易于获得，生产周期短，污染低，生产成本低，电流效率高，制备的V‑4Cr‑4Ti合金粉末成分均匀。
- 一种电场条件下的铝热还原制备Al-Ti合金的方法-201810117368.4
- 王丽君;刘仕元;吴顺;王旗;谭博;何晓波;周国治 - 北京科技大学
- 2018-02-06 - 2018-07-24 - C25C3/36
- 一种电场条件下的铝热还原制备合金的方法，属于金属冶炼制备合金领域。将干燥含有钛氧化物粉制成阴极片，之后通过钼丝缠绕阴极片制作成电解阴极。氯化钠、氯化钾、氯化铝粉按一定比例混匀。在200‑600℃下，通过电解三氯化铝得到金属铝，进行铝热还原得到Al‑Ti合金。本方法将AlCl3中铝直接电解到单质铝，不需要添加金属铝，反应温度比FFC和SOM法800‑1100℃低200‑900℃；电流效率高，本发明方法所需反应温度大大降低，减少能耗。
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