[发明专利]通过氧化物电解提取液态元素

权利要求书

1.从含有目标元素的氧化物原料提取目标元素的方法，所述方法包括：

提供其中溶解有氧化物原料的液体电解质，所述电解质的至少75重量％为氧化物；

提供与电解质相接触的阳极，所述阳极包括金属阳极基板；

提供与电解质相接触的阴极，所述阴极与阳极相对；

驱使电子离开电解质中的氧前体并穿过金属基板上的氧化物层进入金属基板以形成气态氧；

将电解质中含目标元素的物质还原以在阴极处形成目标元素，

从而使电解质中所溶解的氧化物原料电解。

2.权利要求1的方法，其中所述氧化物层含有源于金属基板的材料。

3.权利要求1的方法，其中所述氧化物层含有源于电解质的材料。

4.权利要求1的方法，其中所述氧化物层在金属基板上形成，在电解期间与电解质相接触。

5.权利要求2的方法，所述方法还包括在阳极接触电解质之前，通过使金属基板中的材料氧化来形成氧化物层。

6.权利要求1的方法，其中金属阳极基板的至少50重量％由至少一种与目标元素相比与氧更易反应的元素组成。

7.权利要求1的方法，其中金属阳极基板包括钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锆、铌、钼、铪、钨和钽中的至少一种。

8.权利要求1的方法，其中金属阳极基板是合金。

9.权利要求7的方法，其中金属阳极基板的至少70重量％由钪、钛、钒、锰、铁、钴、镍、钇、锆、铌、钼、铪、钨和钽中的一种组成。

10.权利要求7的方法，其中金属阳极基板的至少70重量％由铬组成。

11.权利要求7的方法，其中金属阳极基板的至少1重量％由目标元素组成。

12.权利要求7的方法，其中金属阳极基板的至少0.1重量％由钍、铪、锆或钇组成。

13.权利要求1的方法，其中目标元素是钛、镍、锰、钴、锆、铬和硅中的一种。

14.权利要求1的方法，所述方法还包括使电解质中含有额外元素的物质还原，以在阴极处在形成目标元素的同时形成所述额外元素。

15.权利要求1的方法，其中目标元素是铁并且原料化合物是铁氧化物。

16.权利要求15的方法，其中阴极是液体碳钢。

17.权利要求16的方法，其中在低于1500℃的温度下在阴极处通过还原形成铁。

18.权利要求1的方法，其中在电解期间在阴极处通过还原形成的材料的至少90重量％由目标元素组成。

19.权利要求1的方法，其中在电解期间电子以大于0.05A/cm²的平均电流密度穿过氧化层。

20.权利要求1的方法，其中电解质中电子传导性小于导电率的10％。

21.权利要求1的方法，其中氧化物层包括电子传导氧化物相。

22.权利要求1的方法，其中目标元素是钛。

23.权利要求1的方法，其中在高于1400℃的温度下在阴极处形成目标元素。

24.权利要求1的方法，其中电解质包括下列元素的氧化物：钍、铀、铍、锶、钡、铪、锆或者稀土元素。

25.权利要求1的方法，其中阴极是液状体。

26.权利要求1的方法，其中目标金属是铁并且阳极基板的至少50重量％为铬。

27.权利要求26的方法，其中金属阳极基板含有钽。

28.权利要求26的方法，其中金属阳极基板含有钒。