冰晶石熔盐介质中铝热还原月壤模拟样钛铁矿

来源期刊：稀有金属材料与工程2016年第5期

论文作者：石忠宁 谢开钰 关苹苹 刘爱民 胡宪伟 高炳亮 王兆文

文章页码：1278 - 1283

关键词：铝热还原;冰晶石熔盐;钛铁矿;月球资源原位利用;

摘    要：以月球资源原位利用为目的,研究了在冰晶石熔盐介质中铝热还原钛铁矿制备铝钛铁合金。热力学计算表明,在960℃,铝热还原钛铁矿的相关反应在热力学上可以自发进行。在组成（质量分数,下同）为47.14%NaF-42.86%AlF₃-10%FeTiO₃的960℃冰晶石介质中进行铝热还原,研究还原剂用量和还原时间对合金产物的影响。还原产物用XRF、XRD、SEM和EDS进行分析。结果表明,合金产物中有Al、Ti、Fe和少量Si,产物的主要物相是Al₃Ti。随着铝用量的增加,合金产物中Ti的含量逐渐减少,而Fe的含量逐渐增加;随着反应时间的延长,产物中Al₃Ti的含量增加。在冰晶石熔盐体系中进行铝热还原2 h、还原剂用量为理论用量3倍时,铝中钛含量最高可达18.82%。低还原剂用量和较长还原时间在冰晶石熔盐介质中还原钛铁矿,可实现Ti/Fe分离;还原反应为原子态的铝还原溶解为离子态的Ti⁴⁺得到Al-Ti合金。