一种熔盐电解法生产钛的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103014775A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103014775A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210585145.3(22)申请日2012.12.31(71)申请人金坛市六九钛业科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛市薛埠镇矿业路69号(72)发明人哈里·罗森伯格郭蔚郭建平(74)专利代理机构中国有色金属工业专利中心11028代理人李迎春李子健(51)Int.Cl.C25C3/28(2006.01)C25C7/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图11页(54)发明名称一种熔盐电解法生产钛的方法及装置(57)摘要一种熔盐电解法生产钛的方法及装置，涉及一种采用四氯化钛为原料熔盐电解法直接生产高纯钛的装置。其特征在于采用四氯化钛为原料，将四氯化钛通入氯化钠和氯化钾的混合熔盐中，采用金属镁为阳极、金属钛为阴极进行电解，四氯化钛电解生成氯化镁和钛，生成的钛直接在钛阴极上沉积，分离得到钛产品。本发明的一种熔盐电解法生产钛的方法及其装置，可以从四氯化钛直接生产高纯钛，从而无需使用海绵钛作为原材料，可以节省成本，并可以生产更高纯度的钛。生产的高纯钛的形状为圆柱状或方柱状。该形状的钛锭可以直接作为下一步工序电子束熔炉或真空自耗炉的原料。从而节省了压块和焊接的工艺，进一步节省了成本。CN103475ACN103014775A权利要求书1/2页1.一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于其生产过程采用四氯化钛为原料，以金属镁为阳极，将四氯化钛通入选自氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁中的二种混合熔盐中进行电解，电解生成的钛在阴极上沉积得到钛产品。2.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于所述的阴极为钛制金属棒状阴极。3.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于所述的四氯化钛为高纯四氯化钛，纯度为99.995%。4.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于在电解过程通入氩气保护。5.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于所述的混合熔盐为氯化钠和氯化钾的混合熔盐。6.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于所述的混合熔盐为氯化钙和氯化镁的混合熔盐。7.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于所述的混合熔盐为氯化钠和氯化钙的混合熔盐。8.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于所述的混合熔盐为氯化钾和氯化镁的混合熔盐。9.根据权利要求5所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于为氯化钠和氯化钾的混合熔盐的摩尔比为1：1。10.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于其电解的过程的电压为1.7~3.0V。11.根据权利要求1所述的一种熔盐电解法生产钛的方法，其特征在于其电解的过程的电压为1.9V。12.一种熔盐电解法生产钛的装置，其特征在于其结构包括：电解反应锅，电解反应锅炉为一上端敞口、带有平法兰的杯状不锈钢反应锅，反应锅上端设有上封顶盖板，在电解反应锅外设有加热装置，在不锈钢反应锅与上封顶盖板间设有绝缘环；反应锅带有的平法兰上设有正电极联接头，反应锅上端设有的上封顶盖板上设有负电极联接头；隔离筒，该隔离筒为间隙居中位于电解反应锅内的直管状节筒；电解阴极，该阴极由与电解反应锅顶盖垂直贯穿联接的阴极联杆和固定在阴极联杆下端、居中位于隔离筒内的棒状阴极组成；进料通管，该进料通管为穿过电解反应锅顶盖、出料口位于电解反应锅中的隔离筒内的通管。13.根据权利要求12所述的一种熔盐电解法生产钛的装置，其特征在于其结构还包括一阴极罩，该阴极罩为下端敞口、上顶居中固定在阴极联杆上的倒置的氧化铝陶瓷的杯状壳体。14.根据权利要求12所述的一种熔盐电解法生产钛的装置，其特征在于其结构还包括真空抽气装置，其结构包括位于电解反应锅上端平法兰和电解反应锅顶盖间的环状板和穿过环状板的抽真空管。2CN103014775A权利要求书2/2页15.根据权利要求12所述的一种熔盐电解法生产钛的装置，其特征在于所述的反应锅上端设有的上封顶盖板上居中开有能通过阴极罩、阴极的通孔，在通孔卡装有封密塞板，电解阴极的阴极联杆和进料通管穿过封密塞板。16.根据权利要求12所述的一种熔盐电解法生产钛的装置，其特征在于在反应锅上端设有的上封顶盖板上，还设有一个绝缘环板，在绝缘环板上设有帽状的冷却塔体；电解阴极的阴极联杆端穿过帽状冷却塔体上顶，与提升装置联接。17.根据权利要求12所述的一种熔盐电解法生产钛的装置，其特征在于所述的帽状冷却塔体还设有抽真空装置，其结构包括位于帽状的冷却塔体下沿和绝缘环板间的环状板和穿过环状板的抽真空