[发明专利]一种在月球原位制备水、氧气及金属单质的方法在审
申请号: | 202010053261.5 | 申请日: | 2020-01-17 |
公开(公告)号: | CN111172342A | 公开(公告)日: | 2020-05-19 |
发明(设计)人: | 卢惠民;曹媛;杨文文;刘建学;邓佳瑶 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | C21B13/00 | 分类号: | C21B13/00;C25B1/04;C22B5/00;C25B1/00;C25C3/28;C25C3/02;C01B3/02;C01B33/021;B03C1/30 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 王术娜 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 月球 原位 制备 氧气 金属 单质 方法 | ||
1.一种在月球原位制备水、氧气及金属单质的方法,所述金属单质包括铁和钛,其特征在于,包括以下步骤:
在月球,将月球月海玄武岩进行加热,得到H2;
将月球月海玄武岩进行磁选,得到钛铁精矿,所述钛铁精矿中FeTiO3的质量含量为85~95%;
利用所述H2还原钛铁精矿,得到铁、二氧化钛渣和水;
将所述水进行电解,得到H2和O2;
将所述二氧化钛渣进行锂热还原,得到钛硅合金和钛单质;
将所述钛硅合金进行精炼,得到钛单质。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加热的温度为500~600℃。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磁选的磁场强度为15000~20000GS。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述还原的温度为930~950℃,时间为2~3h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电解的温度为60~70℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述锂热还原为将二氧化钛渣加入到190~200℃的Li液中。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述锂热还原后还包括用水将锂热还原产物洗涤分离,得到LiOH溶液,将所述LiOH溶液浓缩结晶,得到LiOH晶体。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括将所述LiOH晶体熔融电解,得到水、氧气和单质锂。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述熔融电解的温度为500℃,以金属钛为阳极,以液态锂为阴极,槽电压为4~5V,电流为1000A。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磁选在钛铁矿磁选机中进行,所述月球月海玄武岩进行磁选时的给料粒度不大于5mm。
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