熔盐电解法生产钛铁合金的铁-钛氧化物电极材料的制备

• 作者: 华一新 张志 张远 徐存英 李坚 王震
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 钛铁矿 碳热还原 电极 熔盐电解 钛铁合金
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 252-260
• 分类号: TF651
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.03.009

摘要

熔盐电解法是制备难熔金属及其合金的一种有效方法.以钛铁矿精矿与碳粉混合、模压成型,在氩气保护下,分别于1173,1273和1373 K进行一定时间的碳热还原,制备成含有单质铁微粒的铁-钛氧化物电极作为阴极,在673 K的LiCl-KCl低温熔盐中进行电解还原获得钛铁合金.在1173,1273和1373 K碳热还原反应3h所得铁-钛氧化物电极中,单质铁的还原率分别为30.1％,80.1％和82.7％;电极的电导率分别为3.14,8.06和10.87 S·m-1;开口孔隙率分别为46.1％,50.9％和35.2％.其中在1173 K制备的铁-钛氧化物电极中,单质铁呈粒度较小的圆球状,分布较为均匀,但铁的还原率偏低,且强度较低;在1373 K制备的电极中单质铁发生了明显偏析、富集,汇聚成带状,开口孔隙率显著降低,不利于熔盐电解质向电极内部扩散和浸润;而在1273 K制备的电极中单质铁呈圆球状,粒度为2～6μm,分布较为均匀,且开口孔隙率最大,该电极在673 K的KCl-LiCl低温熔盐中能够电解还原获得钛铁合金,而且电解时通过电极的电流最大.