[发明专利]一种熔盐电解制备金属镁的方法

权利要求书

1.一种熔盐电解制备金属镁的方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)阳极室氧化还原过程：采用具有阳极室和阴极室的电解槽，在阳极室和阴极室内分别设有阳极室电解质和阴极室电解质，将阳极和固态含镁原料置于阳极室内，阴极置于阴极室内进行电解反应；所述阳极室和阴极室通过液态合金分隔，阴极和阳极均不与液态合金接触；

所述液态合金包括熔剂金属和镁金属，所述熔剂金属的金属活性低于镁；

电解反应开始后，阳极室内的含镁原料被还原为金属镁并溶于液态合金，同时阳极室熔盐内的氧离子在阳极被氧化；

(2)阴极室氧化还原过程：液态合金中的金属镁在液态合金界面被氧化为镁离子，阴极室熔盐内的镁离子在阴极被还原，在阴极室制得金属镁。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含镁原料为氧化镁或/和碳酸镁。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极为石墨阳极或惰性阳极，所述惰性阳极为氧化物陶瓷材料、金属材料或金属陶瓷材料。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极室熔盐选自氯化钙、氯化钡、氯化钠、氯化钾、氯化锂、氟化钙、氟化锂、氟化钠、氟化钾中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阴极为不锈钢、钨或钼。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阴极室熔盐选自氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化钙、氯化钡、氟化锂、氟化钠、氟化钾中的一种或几种，并溶解有镁盐，所述镁盐为氯化镁或/和氟化镁。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述镁盐在所述阴极室熔盐中的含量为5wt％-40wt％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔剂金属选自铜、锌、铅、锡、铋、银、镓、铟中的一种或几种。

9.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述电解反应中，阴极电流密度为0.01-2.5A/cm²，阳极电流密度为0.01-5A/cm²。

10.根据权利要求1至8任一项所述的方法，其特征在于，所述电解槽工作温度为650-1000℃，电解反应在惰性气氛中进行，所述惰性气氛为氩气或氦气。