[发明专利]利用氧化镁为原料电解制备镁合金的方法

权利要求书

1.一种利用氧化镁为原料电解制备镁合金的方法，所述方法包括下列步骤：

(a)将氧化镁、稀土元素的化合物、氯化铵、氯化钾与添加剂均匀混合以制备混合物，其中所述稀土元素的化合物选自由下列各项组成的组中的一种：稀土元素的氯化物；稀土元素的氧化物；和稀土元素的氯化物和氧化物；

(b)将步骤(a)中制备的所述混合物加热至熔融状态，以制备含有无水氯化镁与稀土元素离子的电解质熔体；和

(c)将步骤(b)中制备的所述电解质熔体电解从而制得所述镁合金，

其中在步骤(b)中，所述加热过程为：首先在300～550℃保温0.5～3.5小时，然后在400～850℃保温0.2～4.0小时，以制得含有无水氯化镁与稀土元素离子的电解质熔体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，所述添加剂选自下列各项中的一种或多种：CaF₂、KF、NaF、LiF、MgF₂、CaCl₂、BaCl₂和NaCl。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，当所述稀土元素的化合物为所述稀土元素的氯化物时，所述氧化镁、稀土元素的氯化物、氯化铵、氯化钾与添加剂以如下所述的量加入：

所述氧化镁的量为1.00重量份；

以重量份计的所述稀土元素的氯化物的量

以重量份计的所述氯化铵的量大于(2.68+0.08×∑(β_i·W_i^c))；

以重量份计的所述氯化钾的量

以重量份计的所述添加剂的量

其中，在0.10至145.00的范围内；为稀土元素的重量百分含量；M_ic为稀土元素的原子量；为稀土元素的氯化物中的金属元素的化合价；β_i为稀土元素的氯化物中水与无水氯化物的重量比；Z1在0.05至150.00的范围内；并且Z2在0.005至0.500的范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，当所述稀土元素的化合物为所述稀土元素的氧化物时，所述氧化镁、稀土元素的氧化物、氯化铵、氯化钾与添加剂以如下所述的量加入：

所述氧化镁的量为1.00重量份；

以重量份计的所述稀土元素的氧化物的量

以重量份计的所述氯化铵的量大于

以重量份计的所述氯化钾的量

以重量份计的所述添加剂的量

其中，在0.05至100.00的范围内；为稀土元素的重量百分含量；M_jo为稀土元素的原子量；为稀土元素的氧化物中的金属元素的化合价；Z3在0.05至150.00的范围内；并且Z4在0.005至0.500的范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，当所述稀土元素的化合物为所述稀土元素的氯化物和氧化物时，所述氧化镁、稀土元素的氯化物、稀土元素的氧化物、氯化铵、氯化钾与添加剂以如下所述的量加入：

所述氧化镁的量为1.00重量份；

以重量份计的所述稀土元素的氯化物的量

以重量份计的所述稀土元素的氧化物的量

以重量份计的所述氯化铵的量大于

以重量份计的所述氯化钾的量

以重量份计的所述添加剂的量

其中，在0.10至145.00的范围内；为所述稀土元素的氯化物中的稀土元素的重量百分含量；为所述稀土元素的氧化物中的稀土元素的重量百分含量；M_ic为所述稀土元素的氯化物中的稀土元素的原子量；为所述稀土元素的氯化物中的稀土元素在无水氯化物中的化合价；在0.05至100.00的范围内；M_jo为所述稀土元素的氧化物中的稀土元素的原子量；为所述稀土元素的氧化物中的金属元素的化合价；β_i为稀土元素的氯化物中水与无水氯化物的重量比；Z5在0.05至150.00的范围内；并且Z6在0.005至0.500的范围内。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)中，所述电解的条件为：阳极由石墨材料制成，并且阴极由钢材料制成；电解时温度为400～850℃，电解电压为5～10V，阴极电流密度大于3A/cm²。