[发明专利]一种直接电解二氧化钛生产金属钛的方法及电解槽

摘要

本发明属于有色金属冶金领域，公开了一种直接电解二氧化钛生产金属钛的方法及电解槽，以二氧化钛粉为原料、以液态金属钠作为阴极还原介质，二氧化钛粉料以螺旋进料与氩气流作为载气的联合作用方式下连续进入金属钠阴极进行还原反应，电解产物为高纯度的海绵钛粉；电解的过程释放出氧离子，在电场作用下通过氧化钇稳定的氧化锆固体透氧膜进入KCl-NaCl二元混合熔盐并迁移至石墨阳极发生电化学反应排出。此生产工艺可直接快速的还原TiO2粉末制备金属钛，工艺电流效率高、脱氧率高、还原剂的再生能力强、工艺简单、可连续生产，适于工业应用。

主权项

一种直接电解二氧化钛生产金属钛的电解槽，电解槽为上下两部分，上盖包括阴阳极接口、热电偶接口、冷却水系统、可调式氩气进口及出口，TiO2粉末螺旋进料器与氩气进口相连；下部采用井式不锈钢电解槽，以高纯石墨坩埚作为熔盐的电解池，石墨坩埚与不锈钢槽体间以耐高温材料进行绝缘处理，其特征在于，所述电解槽中包括一个液态金属钠阴极，包括金属钠、一端封口的氧化钇稳定的氧化锆固体透氧膜管作为阴极外壁、高纯银丝作为阴极导线，液态金属钠阴极放置于电解熔盐中，在其金属钠溶液的液面上方设有氩气的进气口和出气口；高纯石墨坩埚或石墨棒作为阳极；在熔盐中设置有预电解阴极和热电偶。