[发明专利]一种两步法制备高纯钛的方法

摘要

本发明提出一种两步法制备高纯钛的方法，涉及电化学冶金领域。该方法包括低价TiO_x(x<1)的制备和高纯钛的提取两个部分。首先是在氧化物(TiO₂+MgO+Al₂O₃+CaO)和少量氟化物为添加剂的电解质体系中以石墨或惰性电极为阳极、金属材料为阴极制备TiO_x(x<1)原料，然后在氯化物电解质体系中，以TiO_x为阳极、金属材料为阴极，熔盐提取高纯钛，在此过程中，电解质中产生的游离态[O]可进一步氧化剩余的低价TiO_x为高价TiO₂，并返回第一步作为氧化物钛离子源原料。本发明所述一种两步法熔盐提取高纯钛的新方法具有工艺简单、能耗低、钛元素回收率高等特点，并且能够实现工业化提取高纯钛的方法。

主权项

1.一种两步法制备高纯钛的方法，其特征在于，包括以下两部分：（1）以混合氧化物TiO2+MgO+Al2O3+CaO为氧化物电解质，加入氟化物作为添加剂，将氧化物电解质和添加剂放入反应容器中，以石墨或其他惰性电极为阳极、金属材料为阴极，在含有惰性气氛保护下，在1000~2000℃的温度范围内进行直流电解，反应时间为30~600分钟，制备出纯度较高的低价TiOx原料，x<1；（2）采用第一步所制备的低价TiOx原料压制成块作为阳极，x<1，金属材料为阴极，将氯化物电解质放入反应容器中，在氯化物电解质体系中，在含有惰性气氛保护下，在1000~2000℃的温度范围内，进行直流电解制备高纯钛；在反应过程中，电解质中所产生的游离态[O]将剩余低价TiOx氧化为高价钛氧化合物TiO2并返回第一步作为氧化物钛离子源原料；电解完成后，将阴极产物收集，用浓度小于5%的盐酸和去离子水反复清洗、干燥、包装，得到高纯钛。