一种利用液态合金作为电极制备纯钛的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种利用液态合金作为电极制备纯钛的装置及方法，所述装置包括第一电解槽、第二电解槽和底部液态合金联通孔，所述第一电解槽包括CaCl2过渡阳极、Na2O‑SiO2‑TiO2熔体和阴极Ti‑Cu液态合金，所述第二电解槽包括阳极Ti‑Cu合金和NaCl‑KCl‑TiClx熔体，所述阴极Ti‑Cu液态合金和阳极Ti‑Cu合金通过底部液态合金联通孔连接，本发明专利技术将原料TiO2中的氧与钛元素分离，得到钛合金后，能将钛合金作为阳极进行电解精炼得到纯钛；缩短工艺流程，最大可能地降低能耗，实现工业化并连续生产的熔盐电解制备纯钛。

【技术实现步骤摘要】
一种利用液态合金作为电极制备纯钛的装置及方法
本专利技术属于熔盐电解法生产金属纯钛
，具体涉及一种利用液态合金作为电极制备纯钛的装置及方法。
技术介绍
金属钛具有密度低、高熔点、优异的导电性能及与人体的生物相容性。但是这样一种各项性能优异的金属材料，价格因生产工艺的问题而比较昂贵。在地壳中元素含量的分布，钛元素比锌、铬、铜等元素含量均高很多。自20世纪40年代人类开始工业化生产金属钛开始，一直面临着钛生产工艺间歇式生产、能耗高、环境污染大的问题，这些问题直接导致金属钛生产成本较高，同时也限制了金属钛更广阔的应用。现行的工业生产Kroll法问世以后，包括Kroll本人也认为熔盐电解法会取代Kroll法制备金属钛。随后几十年间，各国冶金学家，一直主要致力于熔盐电解法对金属钛的冶炼。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种利用液态合金作为电极制备纯钛的装置，所述装置包括第一电解槽、第二电解槽和底部液态合金联通孔，所述第一电解槽包括CaCl2过渡阳极、Na2O-SiO2-TiO2熔体和阴极Ti-Cu液态合金，所述第二电解槽包括阳极Ti-Cu合金和NaCl-KCl-TiClx熔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用液态合金作为电极制备纯钛的装置，其特征在于，所述装置包括第一电解槽、第二电解槽和底部液态合金联通孔，所述第一电解槽包括CaCl2过渡阳极、Na2O‑SiO2‑TiO2熔体和阴极Ti‑Cu液态合金，所述第二电解槽包括阳极Ti‑Cu合金和NaCl‑KCl‑TiClx熔体，所述阴极Ti‑Cu液态合金和阳极Ti‑Cu合金通过底部液态合金联通孔连接，所述阴极Ti‑Cu液态合金、Na2O‑SiO2‑TiO2熔体和CaCl2过渡阳极在第一电解槽底部自下而上依次设置，所述NaCl‑KCl‑TiClx熔体设置在阳极Ti‑Cu合金上方。

【技术特征摘要】
1.一种利用液态合金作为电极制备纯钛的装置，其特征在于，所述装置包括第一电解槽、第二电解槽和底部液态合金联通孔，所述第一电解槽包括CaCl2过渡阳极、Na2O-SiO2-TiO2熔体和阴极Ti-Cu液态合金，所述第二电解槽包括阳极Ti-Cu合金和NaCl-KCl-TiClx熔体，所述阴极Ti-Cu液态合金和阳极Ti-Cu合金通过底部液态合金联通孔连接，所述阴极Ti-Cu液态合金、Na2O-SiO2-TiO2熔体和CaCl2过渡阳极在第一电解槽底部自下而上依次设置，所述NaCl-KCl-TiClx熔体设置在阳极Ti-Cu合金上方。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电解槽内还包括石墨阳极，所述石墨阳极设置在CaCl2过渡阳极上方，所述第二电解槽内还包括固态阴极，所述固态阴极设置在NaCl-KCl-TiClx熔体上方，所述固态阴极为钛、碳钢或镍。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括阳极导电棒和阴极导电棒,所述阳极导电棒设置在第一电解槽内，所述阴极导电棒设置在第二电解槽内，所述阳极导电棒通过石墨阳极连接CaCl2过渡阳极，所述阴极导电棒通过固态阴极连接NaCl-KCl-TiClx熔体。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括炉体，所述第一电解槽和第二电解槽均设置在炉体内。5.一种利用液态合金作为电极制备纯钛的方法，基于上述权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述方法将所述第一电解槽用于TiO2的电解提取，所述第二电解槽用于钛合金的电解精炼，所述第一电解槽通过选择合适的氧化物体系溶解TiO2，选择液态钛合金作为阴极，氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，
申请(专利权)人：湖南金纯新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43