TiCl₄熔盐电解制取金属钛的方法与电解槽

摘要

一种TiCl4熔盐电解制取金属钛的方法与电解槽：其制备方法包括预热、加电解质、通保护气、空电解、加TiCl4、电解、空电解、通保护气、出料及后处理工艺步骤；电解槽阳极为石墨内衬，阴极为钢棒，在石墨阳极和阴极钢棒间放有隔板，隔板浸没在电解质熔体中，隔板上方安装一带盖的筒式密闭容器，阴极钢棒安装在盖上，盖上还装有电解质和TiCl4加料口；电解槽底部设有不锈钢管出料管及放气和测定压力的管口，筒形容器侧壁上部装氩气充气口，槽侧上部和隔板上部间，设有阳极气体室，室上有Cl2排气口，阴极室下部紧靠隔板处设有斜坡，石墨阳极底部和隔板间用耐火混凝土捣固；本发明与传统TiCl4低温熔盐电解技术相比，解决了电解产物钛粉中的氧含量过高，不能进行连续地生产，电解槽的热平衡和物料平衡变化大及电流效率低等问题。

主权项

一种TiCl4熔盐电解制取金属钛的电解槽，其特征在于该电解槽外侧为一个钢制的槽壳，槽壳内壁和槽壳底部有保温砖和耐火砖，槽壳侧部最里面的内衬为人造石墨，此石墨内衬兼作电解的阳极，石墨阳极的底部安装有钢棒，此钢棒为电解槽阳极的导电连接体，电解槽内有熔融的电解质，钢制的电解槽阴极垂直地插入到电解槽熔体中，在电解槽的石墨阳极和钢制阴极之间，安放有其下部为开口孔隙率很大而上部为较为密实结构的陶瓷或耐火材料制成的隔板，带有孔隙部分的陶瓷或耐火材料隔板被浸没在电解质熔体中，在陶瓷或耐火材料制成的隔板上方，安装一个带盖子的筒式密闭容器，筒式密闭容器由不锈钢板制成，筒式密闭容器的上盖与筒体之间用真空密封圈密封，钢制阴极安装在盖上，在盖子上还安装有加入电解质和TiCl4的加料口，底部设有用于压出混有金属钛粉和电解质熔体的不锈钢管，以及兼有放气和测定压力的管口，在筒式密闭容器的侧壁的上部，安装了一个可以充氩气的充气管口，在槽侧部耐火材料或保温材料的上部和隔板上部的筒式密闭容器之间有一个由不锈钢板制成的阳极气体室，室上有开口，阴极室的下部在紧靠隔板的地方，用耐火材料制成斜坡，在石墨阳极的底部和多孔耐火材料隔板之间，用耐火混凝土捣固。