固体透氧膜用于短流程制备金属的理论与实践

本课题提出了一种以固体透氧膜（Solid Oxygen Ionic Membrane）为载体，实现氧离子流迁移的有效控制，并应用于金属氧化物直接制备金属或合金的新方法。其原理为：将金属氧化物（诸如：TiO2、Ta2O5、Cr2O3、NiO、Nb2O5以及稀土氧化物）或氧化物复合矿置于特定熔盐体系中，可传导氧离子的固体透氧膜把阳极和熔融电解质隔离，因此发生阳极反应的阴离子只有氧离子，参与电解反应的是金属氧化物而非其它物质，故可直接从上述金属氧化物中直接提取金属Ti、Ta、Cr、Ni、Nb以及各类稀土金属和合金。通过对氧离子流的控制来改变传统的冶炼流程，充分利用各类贫矿资源，开发出全新的具有独立知识产权，连续化、能耗少、投资省、成本低、绿色环保的金属与合金的制备生产工艺，是该课题的创新点和最终目标。