[发明专利]一种含钛高炉渣连续化电解制备高纯钛的方法

权利要求书

1.一种含钛高炉渣连续化电解制备高纯钛的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：打开熔渣电解槽和精炼电解槽的双槽阀门，将熔融金属液置于双电解槽的底部；

步骤二：将熔融含钛高炉渣通过熔渣入口倒入熔渣电解槽中，同时将含钛离子的卤化物熔盐倒入精炼电解槽中，通过控制熔渣和熔盐的质量，使得双槽中金属液的液面相同；

步骤三：将石墨阳极浸入熔融含钛高炉渣中，并以金属液为阴极，采用直流电解工艺进行电解，直至熔渣中二氧化钛浓度低于0.1-1wt％之后，停止电解；

步骤四：将精炼槽中金属阴极浸入熔盐中，采用直流电解工艺，以液态金属为阳极进行电解，直至铜液中的钛浓度低于0.1-2wt％之后，停止电解；

步骤五：关闭双槽阀门，从熔渣出口排出残渣，从熔渣入口加入新的熔渣，开始新一轮的熔渣电解与精炼电解；

步骤六：依次电解至金属液中的硅浓度达到50wt％时，更换新的金属液进行电解。

2.如权利要求1所述一种含钛高炉渣连续化电解制备高纯钛的方法，其特征在于所述步骤一中双槽阀门是连接熔渣电解槽和高纯钛精炼槽底部的阀门，阀门由是钼、钽、铌高温金属制成，或由石墨或耐高温氧化物制备而成，用以防止铜液向一侧槽中流动；而所选金属液为铜液、锰液、铝液、锡液、铋液、铅液、锑液、锗液、锌液。

3.如权利要求1所述一种含钛高炉渣连续化电解制备高纯钛的方法，其特征在于所述步骤二中熔渣是指高炉冶炼所得含钛高炉渣，或经过人为添加氧化物或氟化物配制而成的含钛渣；而含钛熔盐则指含TiCl_x、K₂TiF₆或Na₂TiF₆的熔融卤化物，包括NaCl、KCl、LiCl、CsCl、CaCl₂、BaCl₂、MgCl₂、AlCl₃、NaF、KF、LiF、CsF、CaF₂、BaF₂、MgF₂、AlF₃、NaI、KI、LiI、CsI、CaI₂、BaI₂、MgI₂、AlI₃、NaBr、KBr、LiBr、CsBr、CaBr₂、BaBr₂、MgBr₂、AlBr₃中的一种或多种混合卤化物。

4.如权利要求1所述一种含钛高炉渣连续化电解制备高纯钛的方法，其特征在于所述步骤三中熔渣电解的温度维持在1300-1700℃之间，阴、阳极电流密度维持在0.01-10A/cm²之间，整个电解过程在氩气惰性气氛保护下。

5.如权利要求1所述一种含钛高炉渣连续化电解制备高纯钛的方法，其特征在于所述步骤四中精炼电解的温度维持在400-1400℃之间，阴、阳极电流密度维持在0.01-10A/cm²之间，所用阴极金属为镍、钛、铁、铬、钒、锆、铪，整个电解过程在氩气惰性气氛保护下。

6.如权利要求1所述一种含钛高炉渣连续化电解制备高纯钛的方法，其特征在于所述步骤五中所指残渣是指二氧化钛含量低于0.1-1wt％的熔融渣。

7.如权利要求1所述一种含钛高炉渣连续化电解制备高纯钛的方法，其特征在于所述步骤六中金属液的排放从金属液出口排出，待排放完之后倒入新的金属液。