[发明专利]一种提取金属钛的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，尤其涉及一种提取金属钛的方法。

背景技术

钛因其比重小、比强度高、耐热、无磁、可焊等众多优点，在航空、航天、舰船、电子、兵器等军事领域以及石油、化工、冶金、医疗等民用领域得到广泛的应用。钛及钛合金已成为国民经济建设的一种重要的稀有金属结构材料。目前工业生产金属钛，主要采用金属氯化渣或金属氧化物得到四价金属氯化物，然后采用镁热还原法或钠热还原法制备金属。这种工艺方法存在着工艺复杂、成本高、能耗大以及污染环境，同时造成了钛及钛合金的价格较高，限制了其应用。

目前国内外对于钛的提取研究的新工艺有熔盐电解法、等离子法、金属氢化物还原法、气相还原法等方法。其中人们一直在设想采用电解法生产金属钛，目前研究的电解方法有两种，多数采用的方法是在四氯化钛熔盐中电解还原钛，主要是采用在熔盐中溶解钛，在阴极还原钛离子生成钛金属。这种方法面临最大的问题是电流效率，这是由于电解时涉及离子的在固体中的扩散，因此离子的扩散速度和电极的导电性能限制了电解反应速度和电解效率的提高。

发明内容

本发明提供了一种提取金属钛的方法，其解决了利用电解法金属钛提取过程中的电流效率问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种提取金属钛的方法，其特征在于：其电解过程是采用添加了碳酸钠和钛粉末的氧化钛电极作为阴极进行熔盐电解的。

其添加的重量百分比组成为：碳酸钠10-20％，钛粉末为8％，余量为氧化钛。

所述钛粉末和氧化钛的颗粒度为1000-3000目，在常温下，和碳酸钠粉末经混匀后，在85MPa的压力下压制成电极，在600--1000℃真空或惰性气体条件下烧结5小时。

整个的电解过程是将悬挂在电极引线上的氧化钛阴极插入装有熔盐氯化钠的石墨坩埚中，在氩气保护下进行电解，温度为800℃，电解电压为4-6V。

本发明的提取方法可以使电流效率大大提高，并且操作方便安全，流程合理，易于实现工业化生产。

具体实施方式

提取金属钛的方法其电解过程是采用添加了碳酸钠和钛粉末的氧化钛电极作为阴极进行熔盐电解的，添加的重量百分比组成为：碳酸钠18％，钛粉末为8％，氧化钛74％。钛粉末和氧化钛的颗粒度为1500目，在常温下，和碳酸钠粉末经混匀后，在85MPa的压力下压制成电极，在900℃氩气惰性气体条件下烧结5小时。整个的电解过程是将悬挂在电极引线上的氧化钛阴极插入装有熔盐氯化钠的石墨坩埚中，在氩气保护下进行电解，温度为800℃，电解电压为4V。点解效率可以提高达到20％。