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：王震 李坚 华一新 徐存英 张志 张远 Wang Zhen;Li Jian;Hua Yixin;Xu Cunying;Zhang Zhi;Zhang Yuan

作者机构：昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南昆明650093 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2016年第40卷第3期

页      面：252-260页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51274108 21263007) 昆明理工大学2009年科研基金项目(KKZ4200727003)资助 

主　　题：钛铁矿 碳热还原 电极 熔盐电解 钛铁合金 

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Li Cl-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3 h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-Li Cl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。