[00244251]熔盐电解法连续化制备高纯钛工艺技术研究
交易价格：
面议
类型：
非专利
技术成熟度：
可以量产
交易方式：
许可转让
联系人：
宁夏科易网科技有限公司
所在地：宁夏回族自治区石嘴山市
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技术详细介绍
1、应用领域和技术原理
（1）应用领域
钛及其合金因具有抗腐蚀、高比强度、高低温强度性能好、无磁性、人体适应性好、储氢、形状记忆和超导等优异性能而具有广泛的用途。通常，金属钛的使用量来衡量一个国家的军工发展水平。高纯钛作为衔接中国传统海绵钛产业与现代高端钛材、钛合金、先进半导体材料产业及航天、军工、医疗生物等行业原材料供应的关键环节，在航空工业、半导体集成电路、海洋工程领域、装备制造领域、汽车领域均有广泛的用途和巨大的市场空间。
（2）技术原理
以海绵钛（钛废旧料）为原料，采用熔盐电解法-电子束熔炼法结合的方式制备高纯钛、低氧高纯钛、超高纯钛。通过对阳极、阴极结构、熔盐电解槽结构、阶梯式恒流补偿电解工艺进行系统全面设计，研发出以海绵钛为阳极、自主设计工业结构板为阴极，在制备好的低价钛离子熔盐电解质环境中，采用象形电极结构的熔盐电解槽、阶梯式恒流补偿、脉冲法工艺电解精炼高纯钛。阴极制备具有金属光泽形貌的钛晶体，经湿法洗涤后用超声波清洗、烘干。电解精炼得到的高纯钛晶体经电子束熔炼炉进行熔炼铸锭，进一步除去钛晶体中的部分微量金属杂质元素，获得更高纯度的高纯钛锭。
2、性能指标
产品性能满足企业内部标准要求，主要指标如下：
高纯钛锭、钛棒材产品纯度≥99.995%、氧含量≤200ppm；高纯钛晶体纯度≥99.95%、氧含量＜200ppm。
3、成果的创造性、先进性
该项目采用熔盐电解工艺，以海绵钛（或钛废旧料）为原料，生产出3N5及以上的高纯钛晶体；再通过真空电子束熔炼，将晶体提纯铸造成高纯钛材。生产过程所涉及的工艺线路和相关设备均由本公司科研团队及国内多名专家自主设计、拥有自主知识产权，已申请专利8项，其中国际PCT专利1项，发明专利4项（已授权2项）、实用新型专利3项（已授权2项），申报技术发明成果1项，形成企业标准1项。项目在"双电解槽熔盐电解制备纯钛的装置及工艺"专利技术及研究成果基础上，进行了惰性气氛条件下直接电解海绵钛（或钛废旧料）制备高纯钛关键技术研究。成果先进性具体表现如下：
（1）研究确定了NaCl:KCl:CaCl2体系为熔盐体系，有效解决电解熔盐体系的挥发污染及腐蚀等难题。
（2）成功研制了"双电解槽熔盐电解制备纯钛的装置及工艺"，采用双阳极加一个阴极的电极排列方式，在不降低电解产物纯度的条件下，只需单纯的增加电极的数即可大幅度增加电解产物的数量。
（3）*性的研究开发连续化电解专用设备，在国际上尚未见类似报道。该设备的研发为项目技术的实施奠定了坚实的基础。
成果的创新性：
（1）理论创新。本工艺用含有低价钛离子的卤化物盐为电解质，其操作更为简便；阴极还原过程也由复杂的四价还原简化为低价态还原，从而有效提高电能利用率。该精炼流程不仅适用于金属钛的精炼，也可用于其他多种难熔金属（如：锆和铪等）的精炼。
（2）技术创新。*性的发明了双电解槽熔盐电解制备高纯钛的装置及工艺。极大地降低高纯钛的生产成本、提高产品质量，该工艺在国内外相关文献中未见报道。
（3）装备创新。本项目组将自行设计和生产能够满足惰性气氛条件下电解海绵钛制备高纯钛中试生产线的关键设备，形成具有独特的生产工艺和自有知识产权的设备制造方案。
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