[发明专利]一种电解精炼过程中直接制备纳米硅粉体的方法

摘要

本发明涉及纳米材料制备领域，特别涉及一种冶金过程直接制备纳米硅粉体材料的方法。该方法的步骤包括将含Si的SiMe合金作为阳极进行电解，阴极得到电解精炼金属Me；收集电解产生的阳极泥，将阳极泥用酸处理，去除金属杂质后、用去离子水清洗干净，即得到粒度为20‑30nm的纳米硅粉体；所述SiMe合金中，Si的质量百分含量为0.5‑13％；余量为Me。与现有制备纳米硅的方法相比，本发明成本低、操作简单，适合于大规模生产。

主权项

一种电解精炼过程中直接制备纳米硅粉体的方法，是将含Si的SiMe合金作为阳极进行电解，阴极得到电解精炼金属Me；收集电解产生的阳极泥，对阳极泥除杂后，得到纳米硅粉体；所述SiMe合金中，Me包括金属铜或铝；所述SiMe合金中， Si的质量百分含量为0.5‑13%；余量为Me；SiMe合金中还包括质量百分含量为0‑4%的微合金化金属元素，所述微合金化金属元素选自镍、铁、锰、锌、镁中的至少一种；CuSi合金采用下述方案制备：按设计的合金目标成分配取Si粉、Cu粉或配取冶金Si粉、Cu粉与微合金化金属粉末，首先进行至少1次真空熔炼得到母合金锭，然后将母合金锭在氩气保护下进行至少一次重熔得到CuSi合金阳极；真空熔炼时真空度为10‑3‑10‑5Pa，真空熔炼温度及重熔温度均为1250‑1450℃；AlSi合金采用下述方案制备：按设计的合金目标成分配取Si粉、Al粉或配取冶金Si粉、Al粉与微合金化金属粉末，首先进行至少1次真空熔炼得到母合金锭，然后将母合金锭在氩气保护下进行至少一次重熔得到AlSi合金阳极；真空熔炼时真空度为10‑3‑10‑5Pa，真空熔炼温度及重熔温度均为600‑1000℃；铜电解精炼电解液成分为：铜离子含量30‑60g/L，硫酸含量160‑250g/L，盐酸含量0.5‑1.5mL/L或氯化钾含量0.5‑1g/L；铝电解精炼电解液是：在氯化‑1‑甲苯‑3‑丁基咪唑与AlCl3按摩尔比1:1‑3配成的离子液体中添加0.01‑0.05moL/L 的NH4Cl或0.5‑2 moL/L的甲苯组成。