熔盐电脱氧含钛废渣制备金属钛

摘要

在CaCl2熔盐电解质中,以含钛废渣为阴极,碳棒为阳极,采用熔盐电脱氧法制备金属钛.结合循环伏安法与SEM-EDS、XRD等分析手段,考查电解时间、槽电压对电脱氧效果的影响,并分析杂质行为.研究结果表明:延长电解时间,产物氧含量明显降低;电解初期,脱氧反应较为剧烈,电流急剧下降;电解3.5 h时开始析出金属Ti,6 h后产物颗粒粒度明显增大;电解12 h时,金属Ti质量分数达到94.23％,产物为金属Ti和微量TiO;当槽电压低于2.0 V时,电流较小,电脱氧效果不明显,产物主要为CaTiO3和钛的低价氧化物;当槽电压升至2.8 V时,电流明显增加,电解4 h时开始析出金属Ti,电解15 h时,产物呈海绵形态,Ti质量分数达到97.79％,O质量分数降至0.71％,残留微量的Fe,Al和Si等杂质;电脱氧历程为:CaTiO3→Ti2O3→TiO→Ti,部分杂质进入熔盐和生成氯化物挥发.