熔盐电解中钛离子电化学沉积行为研究

作者：朱福兴; 邱克辉; 孙朝晖; 穆天柱; 邓斌

来源：钢铁钒钛, 2017, 38(04): 12-18.

• 钛粉
• 海绵钛
• TiCl4
• 熔盐电解
• 钛离子
• 电化学沉积
• 平均价态

对熔盐电解提钛工艺中钛离子的电化学沉积行为进行研究,首先通过调整TiCl4和海绵钛的比例在NaClKCl熔盐中反应制备出不同电解质组分,然后在制备的电解质体系中研究钛离子的电化学沉积行为。低价钛电解质组分的XRD分析结果表明,在993 K的NaCl-KCl熔盐中,当TiCl4与Ti摩尔比为1∶2时,反应产物主要为2价的TiCl2,电解质形成NaCl-KCl-TiCl2体系;当摩尔比为2∶1时,反应产物主要为2.57价的TiCl2和K3TiCl6,电解质形成NaCl-KCl-TiCl2-K3TiCl6体系。两种电解质体系的循环伏安研究结果表明,NaCl-KCl-TiCl2体系中钛离子的还原历程为Ti2+→Ti,主要受扩散影响,扩散系数为2.93×10-5cm2/s,而NaCl-KCl-TiCl2-K2TiCl6体系中钛离子还原历程为Ti3+→Ti2+和Ti2+→Ti两步。钛离子电化学沉积产物的SEM分析结果表明在NaCl-KCl-TiCl2体系中,得到的钛粉产物呈现大颗粒的枝晶状,随着电流密度增大和钛离子浓度减小,钛粉产物颗粒逐步变细;而在NaCl-KCl-TiCl2-K2TiCl6体系中获得产物为细颗粒的多孔状钛粉。

• 单位
  成都理工大学; 攀钢集团研究院有限公司; 化学化工学院