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一种降低熔盐电解过程中碳污染的方法技术

技术编号:28931468 阅读:34 留言:0更新日期:2021-06-18 21:28
本发明专利技术公开了一种降低熔盐电解过程中碳污染的方法,属于熔盐电解技术领域。该方法通过调整熔盐组分和阳极面积来降低电解过程中的碳污染。电解过程中,阴极脱除的氧离子在阳极放电生成CO

【技术实现步骤摘要】
一种降低熔盐电解过程中碳污染的方法
本专利技术涉及熔盐电化学
,具体地涉及一种降低熔盐电解过程中碳污染的方法。
技术介绍
FFC剑桥法通常使用金属氧化物或混合金属氧化物为阴极来制备金属及其合金,具有操作简单、能耗低、环境友好型等优势。然而,在电解过程中,熔盐和产物中普遍存在碳污染的风险。在以碳质材料为阳极,富含氧离子的熔盐中进行电解时,都不可避免的产生碳污染。一方面碳质阳极在高温熔盐中的侵蚀和电化学反应导致碳粉剥离,另一方面阴极脱除的氧离子在阳极放电生成CO2,CO2被熔盐中O2-捕捉形成CO32-,CO32-在阴极放电生成碳。碳污染对电解过程主要存在以下几方面的影响:(1)降低了电流效率。阳极产生的CO2以气体或CO32-的形式重新溶解在熔盐中,迁移至阴极处分解为C和O2-,分解出的O2-重新迁移到阳极产生CO2,如此往复循环。因此碳的寄生反应严重增加了额外电耗,降低了电流效率。(2)缩短了阳极寿命。由于碳寄生反应循环往复的特性,石墨阳极遭受离子和气泡侵蚀的程度加剧,增加了阳极损耗,缩短了阳极寿命。(3)熔盐污染及短路风险。熔盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低熔盐电解过程中碳污染的方法,其特征在于包括如下步骤:/n1)称取金属氧化物粉末,用300目的不锈钢网包裹后用金属丝悬挂在钢制电极棒上作为阴极;/n2)将CaCl

【技术特征摘要】
1.一种降低熔盐电解过程中碳污染的方法,其特征在于包括如下步骤:
1)称取金属氧化物粉末,用300目的不锈钢网包裹后用金属丝悬挂在钢制电极棒上作为阴极;
2)将CaCl2和KCl按比例混合后进行保温干燥制成熔盐;
3)将电解炉通氩气洗炉并持续保持氩气气氛,升高温度至800~950℃并保温形成电解环境;
4)以钢制电极棒作为阴极,石墨棒作为阳极,所述步骤2)中CaCl2-KCl混合熔盐作为熔盐,组成电解池;将所述电解池置于所述步骤3)形成的电解环境中,通入通入2.8V直流电压于阴阳极之间进行预电解5-10个小时;
5)将所述步骤1)中组装好的阴极替代所述步骤4)中的阴极,以及所述步骤4)中的石墨棒阳极插入所述的混合熔盐中,在阴阳极之间通入直流电压进行,电解实验终止后,将样品提出熔盐在氩气的气氛中随炉冷却;
6)将冷却得到后的样品放入0.1mol/L的稀盐酸中进行超声洗涤,去除表面残留的熔盐,清洗后的样品放在温度为100℃的烘箱中保温5h烘干,即得样品。


2.根据权利要求1所述的降低熔盐电解过程中碳污染的...

【专利技术属性】
技术研发人员:扈玫珑张苗刘涌涛李若琰马通祥
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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