一种熔盐电解法原位利用月壤的方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，涉及一种熔盐电解法原位利用月壤的方法，其包括如下步骤：S1、将氟化物熔盐放入密闭电解槽，在惰性气氛下升温至电解温度；S2、待氟化物熔盐呈熔融态，将月壤加入并完全溶解于氟化物熔盐；S3、控制恒定的电压，对上述氟化物熔盐进行电解，电解后在阴极制得铝硅铁合金，并在阳极收集氧气；S4、以金属铝为阴极，以步骤S2获得铝硅铁合金为阳极，在氯化物熔盐中进行电解精炼，电解后，在阴极制得金属铝，在阳极获得硅铁合金。本发明专利技术方法工艺流程简单，可连续化生产，氧气的产率较高；电解温度低，能耗低，电极材料的寿命长。电极材料的寿命长。电极材料的寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种熔盐电解法原位利用月壤的方法


[0001]本专利技术涉及一种熔盐电解法原位利用月壤的方法，属于冶金


技术介绍

[0002]随着航空航天科学技术的发展，人类探测月球活动增加，欧美日印度等国相继开展月球探测活动，中国也正在实施“嫦娥工程”探月计划。月球探测活动的近期目标是在月球表面建立人类活动基地，最终目的是开发和利用月球资源。然而月球活动所需要的一些重要原材料如Al、Si、Fe和O2等如果从地球上输送，运输成本高达20万美元/公斤。因此利用月球上资源进行原位制备金属和氧气，将具有重要的科研和开发价值。
[0003]月壤的主要矿物组成为钙长石CaAl2Si2O8和钛铁矿FeTiO3等。“阿波罗16号”月球探测器带回地球的真实月壤主要化学成分为45.0％SiO2、0.5％TiO2、27.3％Al2O3、5.1％FeO、5.7％MgO和15.7％CaO等。目前，从月壤原位制备金属和氧气的方法有氢气还原法、碳热还原法、电解法和真空热分解法等。氢气还原法和碳热还原法需要从地球运输还原剂H2和C/CO/CH4，且制备氧气的效率较低；真空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔盐电解法原位利用月壤的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、将氟化物熔盐放入密闭反应器，在惰性气氛下升温至电解温度；S2、待氟化物熔盐呈熔融态，将月壤加入并完全溶解于氟化物熔盐；S3、将惰性电极插入氟化物熔盐中进行电解，电解后在阴极制得铝硅铁合金，并在阳极收集另一产物氧气；S4、以金属铝为阴极，步骤S3获得的铝硅铁合金为阳极，在氯化物熔盐中进行电解精炼，电解精炼后，在阴极制得金属铝，在阳极获得硅铁合金。2.如权利要求1所述熔盐电解法原位利用月壤的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述氟化物熔盐包括以下成分：按摩尔分数，40～60％KF、40～60％AlF3、0～5％CaF2、0～5％LiF。3.如权利要求1所述熔盐电解法原位利用月壤的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述惰性气氛为氩气，所述电解温度为750～850℃。4.如权利要求1所述熔盐电解法原位利用月壤的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述月壤的质量占月壤和氟化物熔盐总质...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱民，张元坤，石忠宁，张杰，刘风国，胡宪伟，于江玉，王兆文，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：