一种利用新型镁低共熔溶剂电解制备金属镁的方法技术

技术编号:8859139 阅读:188 留言:0更新日期:2013-06-27 02:47
本发明专利技术涉及一种利用新型镁低共熔溶剂电解制备金属镁的方法,该方法是指将低共熔溶剂升温至20~70℃,在此温度下按溶剂质量的0.3~1.5%加入添加剂,经搅拌得到均一、稳定的溶液;所述溶液在工作电极为铜、铝、银、镍片电极中的任意一种、恒电位-2.4~-2.9V的条件下沉积0.5~3.5h,即得金属镁或镁合金。本发明专利技术采用的电沉积制度简单,沉积效果好,易于实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备金属镁的方法,尤其涉及。
技术介绍
电解法生产金属镁是镁产业的发展趋势,电解法是电解高温熔融态的无水氯化镁来生产金属镁,其电解工艺是成熟的技术,它的关键在于获得优质廉价的无水氯化镁,其水分和氧化镁含量均要严格控制在0.5%以内,这成为常规电解炼镁的瓶颈问题。由于六水氯化镁空气中脱水至二水氯化镁后,继续脱水便会产生氧化镁、盐酸以及水解产物。氧化镁不利于电解,盐酸对设备产生严重的腐蚀并降低镁的利用率。目前以六水氯化镁生产无水氯化镁的方法主要有:氯化氢气氛保护脱水和氨法脱水。挪威Norsk Hydro公司开发了水氯镁石氯化氢气氛保护流态化脱水工艺,虽在工业中得到应用,但仍然存在问题。国内在这方面也开展了很多研究,但一直没能解决设备腐蚀、工艺控制等问题。氨法脱水工艺多种多样,由于方法的局限性,到目前为止没有一种工艺应用于工业生产中。利用盐湖氯化镁资源电解制备金属镁,是高值化利用盐湖水氯镁石资源的重要途径。在利用盐湖水氯镁石制备金属镁时,寻找可实现电沉积金属镁的离子液体或低共熔溶剂,具有广阔的应用前景和重要的现实意义。作为一种新型电解溶剂,离子液体或低共熔溶剂以其绿色环保、低耗能引起广泛的关注和研究,被用于多种金属单质和合金的制备。与其它溶剂相比,离 子液体或低共熔溶剂具有宽的电化学窗口、可室温操作、不挥发、导热导电性良好等优点。一种可应用于电解制备金属镁的含镁离子液体或低共熔溶剂,可以使现有的电解法从700°C以上降至室温,降低能耗,减少设备腐蚀和环境污染,得到无氢无氧的金属,实现冶金过程的绿色生产。由于离子液体或低共熔溶剂是多种无机盐、有机物和高分子材料的优良溶剂,选择合适的添加剂及电沉积条件是电沉积金属的关键问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、易于实施的利用新型镁低共熔溶剂电解制备金属镁的方法。为解决上述问题,本专利技术所述的,其特征在于:将低共熔溶剂升温至2(T70°C,在此温度下按溶剂质量的0.3^1.5%加入添加剂,经搅拌得到均一、稳定的溶液;所述溶液在工作电极为铜、铝、银、镍片电极中的任意一种、恒电位-2.4^-2.9V的条件下沉积0.5^3.5 h,即得金属镁或镁合金;其中:所述低共熔溶剂是指将氯化胆碱在20°C 70°C下加入到N,N-二甲基甲酰胺溶液中,不断搅拌,直到全部溶解后得到混合溶液;然后将六水氯化镁及其它金属氯化物在200C 70°C下加入到所述混合溶液中,不断搅拌,直到全部溶解后即得;所述氯化胆碱加入量为所述N,N- 二甲基甲酰胺溶液质量的1(T80% ;所述六水氯化镁加入量为所述混合溶液质量的1(T70% ;所述其它金属氯化物加入量为所述混合溶液质量的5 50% ; 所述其它金属氯化物为氯化锂、氯化锌、氯化铜、氯化镍、氯化铬和氯化铝中的一种; 所述添加剂为硼酸、氯化铵、柠檬酸中的任意一种。本专利技术与现有技术相比具有以下优点: 1、由于本专利技术低共熔溶剂中含有N,N-二甲基甲酰胺(DMF),因此,该低共熔溶剂具有室温化学性质稳定、电化学性质稳定、抗水影响能力强等特点(参见表I)。表I本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种利用新型镁低共熔溶剂电解制备金属镁的方法,其特征在于:将低共熔溶剂升温至20~70℃,在此温度下按溶剂质量的0.3~1.5%加入添加剂,经搅拌得到均一、稳定的溶液;所述溶液在工作电极为铜、铝、银、镍片电极中的任意一种、恒电位?2.4~?2.9V的条件下沉积0.5~3.5?h,即得金属镁或镁合金;其中:所述低共熔溶剂是指将氯化胆碱在20℃~70℃下加入到N,N?二甲基甲酰胺溶液中,不断搅拌,直到全部溶解后得到混合溶液;然后将六水氯化镁及其它金属氯化物在20℃~70℃下加入到所述混合溶液中,不断搅拌,直到全部溶解后即得;所述氯化胆碱加入量为所述N,N?二甲基甲酰胺溶液质量的10~80%;所述六水氯化镁加入量为所述混合溶液质量的10~70%;所述其它金属氯化物加入量为所述混合溶液质量的5~50%;所述其它金属氯化物为氯化锂、氯化锌、氯化铜、氯化镍、氯化铬和氯化铝中的一种;所述添加剂为硼酸、氯化铵、柠檬酸中的任意一种。

【技术特征摘要】
1.一种利用新型镁低共熔溶剂电解制备金属镁的方法,其特征在于:将低共熔溶剂升温至2(T70°C,在此温度下按溶剂质量的0.3^1.5%加入添加剂,经搅拌得到均一、稳定的溶液;所述溶液在工作电极为铜、铝、银、镍片电极中的任意一种、恒电位-2.r-2.9V的条件下沉积0.5^3.5 h,即得金属镁或镁合金; 其中:所述低共熔溶剂是指将氯化胆碱在20°C 70°C下加入到N,N- 二甲基甲酰胺溶液中,不断搅拌,直到全部溶解后得到混...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾永忠景燕王怀有岳都元孙进贺马军姚颖
申请(专利权)人:中国科学院青海盐湖研究所
类型:发明
国别省市:

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