[发明专利]一种钙还原法从月壤中提取金属的方法有效
申请号: | 202210245994.8 | 申请日: | 2022-03-14 |
公开(公告)号: | CN114525404B | 公开(公告)日: | 2022-10-18 |
发明(设计)人: | 刘爱民;张杰;石忠宁;张元坤;刘风国;胡宪伟;于江玉;王兆文 | 申请(专利权)人: | 东北大学 |
主分类号: | C22B5/04 | 分类号: | C22B5/04;C22B9/02;C22B21/02;C22B21/06;C25C3/02;C22B26/20 |
代理公司: | 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 | 代理人: | 王思齐 |
地址: | 110819 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 还原法 月壤中 提取 金属 方法 | ||
1.一种钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将月壤和金属钙混合均匀;
S2、将混合物置于密闭反应器,在氩气气氛下升温至还原温度并保温,反应得到钙基合金和氧化钙混合物;
S3、将上述钙基合金和氧化钙混合物放入装有氯化钙熔盐的反应器中,钙基合金逐渐富集在反应器底部,氧化钙溶解于氯化钙熔盐中;
S4、将钙基合金从步骤S3所述反应器底部取出,经真空蒸馏分离获得金属钙和铝硅铁合金,金属钙返回至步骤S1循环利用;
S5、采用惰性电极,对S3所述反应器内剩余的包含氧化钙和氯化钙的熔盐进行电解,在阴极获得金属钙,金属钙返回至步骤S1循环利用。
2.根据权利要求1所述的钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,所述步骤S1中,月壤与金属钙的质量比为1:(1~5)。
3.根据权利要求1所述的钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述还原温度为800~1200℃,所述保温时间为1~5h。
4.根据权利要求1所述的钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述氯化钙熔盐的温度为825~900℃。
5.根据权利要求1所述的钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述真空蒸馏过程的真空度为1~100Pa,温度为1000~1200℃,时间为30~50min。
6.根据权利要求1所述的钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,所述步骤S5中,所述电解过程的电解槽电压为3.5~4.3V,电解温度为850~1200℃,电解时间为2~4h。
7.根据权利要求1所述的钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,所述步骤S5中,电解所用的阴极为铜。
8.根据权利要求7所述的钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,所述电解在阴极得到铜钙合金,铜钙合金经真空蒸馏分离获得金属钙。
9.根据权利要求1所述的钙还原法从月壤中提取金属的方法,其特征在于,所述步骤S5中,电解所用的阳极为石墨。
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