[发明专利]一种熔盐电解制备金属锆的方法

权利要求书

1.一种熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)将液态合金置于电解槽底部，其熔化后将电解槽分隔为阳极室和阴极室；

(b)向所述阳极室加入卤化物熔盐，向所述阴极室加入含锆卤化物熔盐；

(c)向所述阳极室加入原料二氧化锆，电解槽升温至反应温度，然后将阳极和阴极分别浸入所述阳极室卤化物熔盐和所述阴极室含锆卤化物熔盐中，通电电解，固态二氧化锆在液态合金和阳极室卤化物熔盐界面处被还原成金属锆并进入液态合金，同时，液态合金中的锆被氧化成锆离子进入阴极室含锆卤化物熔盐，阴极室含锆卤化物熔盐中的锆离子则在阴极表面被还原成金属锆。

2.根据权利要求1所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，所述液态合金为铜、锌、锡、铋、银、铅中的至少一种与锆形成的合金。

3.根据权利要求1或2所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，在工作条件下，所述液态合金的密度大于所述二氧化锆的密度。

4.根据权利要求1所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，所述卤化物熔盐为氯化锂、氯化钙、氯化钡、氯化铯、氯化锶中至少一种。

5.根据权利要求1或4所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，所述卤化物熔盐在工作条件下，其密度小于所述二氧化锆的密度。

6.根据权利要求1所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，所述含锆卤化物熔盐为氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化镁、氟化钙中的至少一种与氟锆酸钠、氟锆酸钾、四氯化锆、三氯化锆、二氯化锆中至少一种的混合物。

7.根据权利要求1或6所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，所述含锆卤化物熔盐在工作条件下，其密度小于所述液态合金的密度。

8.根据权利要求1所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，所述阳极为石墨阳极或惰性阳极。

9.根据权利要求1所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，所述阴极为钢、钨或钼阴极。

10.根据权利要求1所述熔盐电解制备金属锆的方法，其特征在于，所述二氧化锆纯度大于60％；电解过程中，阳极电流密度为0.1～1.5A/cm²，温度为500-1100℃。