电解TiO2中间相的形成与溢出气体间的关系

作者：胡蒙均; 马通祥; 高雷章; 屈正峰; 温良英; 胡丽文; 邱贵宝; 扈玫珑

来源：稀有金属材料与工程, 2019, 48(06): 1847-1851.

• 熔盐电解
• 钙钛矿
• 阳极气体

熔盐电解TiO2制备金属钛的过程中,钙钛矿是不可避免的中间相。借助间断性实验研究了熔盐电解TiO2制备金属钛过程中,钙钛矿的形成与TiO2脱氧及阳极产生气体间的关系。结果表明,CaCl2熔盐中电解TiO2制备金属钛的过程,按其脱氧进程可分为3个主要阶段。第1阶段为TiO2脱氧生成钛的低价氧化物,同时O2-、熔盐Ca2+和未脱氧的TiO2形成CaTiO3。第2阶段为CaTiO3脱氧、脱钙及钛低价氧化物继续脱氧为Ti2O。第3阶段为Ti2O进一步脱氧为Ti(2%O)。TiO2脱氧量、熔盐消耗量及形成CaTiO3量之间的摩尔比为1:1:1,且钙钛矿形成阶段阳极只有Cl2放出,钙钛矿形成结束后阳极放出CO2、CO气体,无Cl2放出。若以电解TiO2到含2%氧的Ti[O]所消耗的时间记为100%的话,那么钙钛矿脱氧、脱钙过程约占总时间的38.9%,而钙钛矿形成的时间只占5.6%,其余时间为钛低价氧化物的脱氧过程。因此钙钛矿的形成是该工艺电流效率低的主要原因之一,钛低价氧化物深脱氧速率低是该工艺的主要限制性环节。

• 单位
  重庆大学