一种熔盐电解法制备钛的方法

摘要

本发明介绍了一种熔盐电解法制备金属钛的方法，其特征是：将TiO₂粉末中，加入10—20%碳粉或碳粉混合氢化钛粉、6—12%的聚乙烯醇或蒸馏水搅拌均匀，模压成型制成电极；干燥后烧结制得TiO₂阴极，以石墨作阳极，在氩气气氛电解炉内进行CaCl₂熔盐电解，电解电压2.8—3.2V；再将阴极产物提出熔盐，进行水洗—超声波辅助酸洗—水洗—烘干处理，制得金属钛。本发明通过增加TiO₂电极中的碳含量，利用气氛保护烧结，使其孔隙适宜、便于熔盐进入和离子迁移，同时获得的钛低价氧化物使TiO₂电极片具有一定导电性，在同样的条件下能电解更大重量的电极片，电解后获得的海绵钛或钛粉产量也增加。

主权项

一种熔盐电解法制备金属钛的方法，其特征是：将平均粒度为2mm以下、纯度大于98%的TiO₂粉末中，加入重量为TiO₂粉体10—20%的碳粉或碳粉混合氢化钛粉制得混合粉体，再加入重量为混合粉体6—12%的聚乙烯醇溶液或蒸馏水作粘合剂并搅拌均匀后，在3—15MPa压力下模压成型后制得电极；制得的电极在室温下自然干燥或者在150℃以下干燥至水分不高于3%，在真空气氛炉中以1000—1400℃的温度烧结2—8h，制得具有室温弱导电性的TiO₂电极，TiO₂电极的孔隙率为30—55%，TiO₂的晶型结构由锐钛矿型转变为金红石型；以高纯高密度石墨为阳极，烧结的TiO₂电极材料为阴极，在氩气气氛电解炉内以CaCl₂为熔盐进行电解，电解温度800—1100℃，电解电压2.8—3.2V；电解前首先抽真空至优于10Pa，然后充入氩气；电解结束后，将固体电解产物提出熔盐，冷却至室温，实验全过程中氩气保护；对电解产物进行水洗—超声波辅助酸洗—水洗—烘干处理，所制得的产物为金属钛；制备混合粉体过程中，碳粉和氢化钛粉的混合质量比例为100：（0‑100）。