[发明专利]原位生成氯化钛的金属热还原

权利要求书

1.一种连续地生产关注的金属M或金属合金MxNy的方法，其包括连续 添加由所关注的金属的金属氧化物与碳的复合物形成的阳极，电解碱金属或碱 土金属卤化物AX或AX₂的熔融盐电解质，以在阴极放出碱金属或碱土金属 A，并在阳极放出新生的氯气，由此以产生关注的金属的卤化物MXn和/或 NXn，并用阴极获得的碱金属或碱土金属A单独或结合地金属热还原该金属 卤化物MXn和/或NXn，以连续地生产粉末形式的所关注的金属M或金属合 金MxNy；

其中所述所关注的金属包括选自Cu、Be、Mg、Al、B、Sc、Y、La、Si、 Sn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe和Mn的元素；其中所述碱 土金属包括镁或钙，或其中所述碱金属包括锂、钠或钾；

其中所述熔融盐电解质包括选自氯化锂、氯化钠和氯化钾的碱金属氯化 物；或者选自氟化锂、氟化钠和氟化钾的碱金属氟化物；或者选自氯化镁和氯 化钙的碱土金属氯化物；或者选自氟化镁和带有氯化钙的氟化钙的碱土金属氟 化物；或者选自氯化锂-氯化钾、氯化锂-氯化钠和氯化钠-氯化钾的碱金属氯化 物的二元混合物；或者氯化钠、氯化锂和氯化钾的三元混合物；或者由氯化钙 和氯化镁组成的二元混合物；或者选自氟化锂、氟化钠和氟化钾，氟化钠和氟 化锂，氯化钠、氯化钙和氯化钾，氯化钠、氯化镁和氟化钠，以及氯化钠、氯 化钾和氟化钠的碱金属卤化物的共融混合物。

2.如权利要求1所述的方法，其中包括通过虹吸、或在框式过滤器上、 或用气举或水力旋流器除去形成的粉末形式的金属或金属合金的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述阳极是由钛氧化物或者钛低氧化 物-碳复合物形成，并且生成的金属包括钛；或者所述阳极是由铬氧化物-碳复 合物形成，并且生成的金属包括铬；或者所述阳极是由铪氧化物-碳复合物形 成，并且生成的金属包括铪；或者所述阳极是由钼氧化物-碳复合物形成，并 且生成的金属包括钼；或者所述阳极是由铌氧化物-碳复合物形成，并且生成 的金属包括铌；或者所述阳极是由钽氧化物-碳复合物形成，并且生成的金属 包括钽；或者所述阳极是由钨氧化物-碳复合物形成，并且生成的金属包括钨； 或者所述阳极是由钒氧化物-碳复合物形成，并且生成的金属包括钒；或者所 述阳极是由锆氧化物-碳复合物形成，并且生成的金属包括锆。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述在阳极放出的新生氯气和所关注 的金属的氧化物与碳的复合物反应以生成所关注的金属的卤化物。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述金属粉末是通过虹吸、或在框式 过滤器上，或用水力旋流器来收集。

6.如权利要求1所述的方法，包括除所关注的金属外，在金属热还原反 应之前添加金属卤化物的步骤，其中生成金属合金。

7.如权利要求6所述的方法，其中添加的金属卤化物为选自Cu、Be、 Mg、Al、B、Sc、Y、La、Si、Sn、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe 和Mn的元素的卤化物。

8.如权利要求6所述的方法，其中生成钛金属合金，其包括掺有选自Cu、 Be、Mg、Al、B、Sc、Y、La、Si、Sn、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、 Fe和Mn的元素、或所述元素中一种或多种的混合物的钛合金。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述生成的金属合金具有Ti-6Al-4V 的分子式。