熔盐电解精炼

熔盐电解精炼(molten saIt electrorefining)

以提纯金属为目的的熔盐电解方法。目前工业生产的精铝和纯钛就是以熔盐电解精炼的方法进行的。熔盐电解精炼一般以粗金属作为阳极。电解质一般用氯化物、氟化物或氯氟化物体系。阴极则以石墨或金属(与提纯金属同种或异种)制成。电解过程中，被提纯金属和电极电位较欲提纯金属更负的金属杂质发生电化学阳极溶解，以离子形态进入电解质，而电极电位更正的金属杂质则留在阳极中，电极电位更负的杂质离子则留在电解质内，在阴极上析出更纯的金属。根据电解过程的温度和被提纯金属的熔点，阴极析出的纯金属可以是液态(如铝)或固(如钛)。

熔盐电解精炼过程中，由于只是被提纯金属从阳极溶解而在阴极析出，故电化学过程本身不消耗电能，但存在需要消耗电能的超电位。熔盐电解精炼过程的超电位主要由汞齐型电池的电位及浓差型电池的电位组成。精炼过程中没有气体产生，也没有阳极效应，电流效率接近100％。

工业上使用的铝电解精炼是典型的熔盐电解精炼方法。由于铝的密度小，电解精炼使用三层液法。在电解槽槽膛内有三层液体：下层为由原铝和为增加原铝密度而加入的铜组成的铜铝合金(含铜33％～45％)熔体，其密度为3200～3500kg／m³₃AlF₆ 、AlF₃和BaCl₂组成的电解质熔体，其密度为2500～2700kg／m³ ；上层为析出的阴极精铝，其密度为2300kg／m³ 。铝电解精炼的超电位达0．35～0．4V，阴极电流效率接近100％。 ；中层为由Na

熔盐电解精炼主要在原子能工业中用于金属提纯以及活泼金属如铝、钛的生产。对一直用火法精炼提纯的易熔重金属如锡、铅、锌、锑和铋，以及难熔重金属铜等进行了大量的熔盐电解精炼研究工作，并提出了阳极精炼，阴极精炼及阴极一阳极精炼等一些新工艺。