[发明专利]有机电解液、提取钢中非金属夹杂物的方法及电解装置

权利要求书

1.一种有机电解液，其特征在于，电解液按重量百分比组成如下：

氯化锂为2%~5%，γ-丁内酯为5%~8%，乙二醇为2%~5%，苯基表面活性剂为0.1%~10%，余量为无水乙醇。

2.一种利用权利要求1所述有机电解液提取钢中非金属夹杂物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a. 电解液配制：采用无水乙醇作为溶剂，其余电解液成分按重量百分比组成为：2%~5%氯化锂，5%~8%γ-丁内酯，2%~5%乙二醇和0.1%~10%苯基表面活性剂，配制有机电解液；

b. 电解过程：将在上述步骤a中制备的有机电解液注入电解槽中，以用导线将待测的钢样连接电源正极作为电解装置的阳极，在钢样的外围还套装一个微孔醋酸纤维素胶袋，醋酸纤维素胶袋具有微孔，在保持阴离子和阳离子自由进出来维持电解传质过程的同时，还能将从作为阳极的钢样上脱落的夹杂物颗粒、铁屑、阳极泥、铁和夹杂物包裹体一系列悬浮物质收集在醋酸纤维素胶袋内，并防止悬浮物质进入醋酸纤维素胶袋外部的电解槽内的电解液中，在电解过程中，使电解槽中的电解液保持在-5~5℃的低温恒温状态下，并使电解槽中的电解液处于磁感应强度为0.01~30T的磁场环境下，通过外加磁场对电解槽中的电解液进行电磁搅拌，在驱动电解槽中的电解液循环流动的同时，对电解液中的离子产生洛伦兹力，并与电场力复合作用，加速离子在电解液中的运动，促进作为阳极的钢样进行均匀电解，通过调整电解装置电源的电压控制电解槽中的电解液中的电流密度小于100mA/cm²，电解时间保持2~8h；

c. 夹杂物分离过程：在上述步骤b中的电解过程结束后，将作为阳极的钢样剩余部分从醋酸纤维素胶袋中取出，用无水乙醇清洗，得到阳极清洗液，再将阳极清洗液连同醋酸纤维素胶袋内的从钢样上脱落的夹杂物颗粒、铁屑、阳极泥、铁和夹杂物包裹体一系列物质和残余电解液一并收集放入收集容器中，再通过向收集容器中的收集混合物添加无水乙醇，得到混合液，然后对混合液反复进行超声波震荡和分离操作5~8次，最后将剩余的溶液及悬浮物利用真空过滤装置进行过滤，得到非金属夹杂物。

3.根据权利要求2所述有机电解液提取钢中非金属夹杂物的方法，其特征在于：在上述步骤b电解过程中，向电解液中通入惰性气体进行气体搅拌。

4.根据权利要求2或3所述有机电解液提取钢中非金属夹杂物的方法，其特征在于：在上述步骤b电解过程中，向电解液施加的磁场是恒定磁场，或者是频率为0.01-10000Hz的交变磁场或脉冲磁场，磁场方向与电解液中的电流方向呈0-180度的夹角。

5.根据权利要求2或3所述有机电解液提取钢中非金属夹杂物的方法，其特征在于：向电解液施加的磁场采用永磁铁聚磁方式产生，或者采用电磁线圈、电磁铁或者铁轭产生，还或者采用超导线圈以及Bitter线圈单独或混合产生。