一種電解脫氧制備高純鐵粉方法與裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療技術領域，更具體地說涉及一種電解脫氧制備高純鐵粉方法與裝置。
【背景技術】
[0002]D.Fray等提出化合物或金屬脫氧的電化學方法和裝置(D.FrayandC.Schwandt, Electrochemicalmethodandapparatusforremovingox ygenfromacompoundormetal, W02006/092615A1, CNlOl 163804A)，以固態脫氧對象鐵等金屬、合金或化合物為陰極，金屬鎳、鎳合金或含鎳金屬間化合物為惰性陽極，兩極插入氫氧化鈉與氧化鈉或氫氧化鉀與氧化鉀電解質熔體中，在500-650°C溫度范圍內，兩極間施加一個低于熔體分解和逸出的適宜電壓進行脫氧獲得產品。但是，在采用該法進行固態三氧化二鐵電解脫氧時發現鎳陽極氧化后，有少量鎳離子溶入電解質熔體內，由于氧化鎳比氧化鐵分解電壓低，在陰極上沉積引起的，導致電解產物中含有少量的鎳，影響產品的使用價值。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于提供一種電解脫氧制備高純鐵粉方法與裝置，以解決上述技術問題。
[0004]本發明提出的一種電解脫氧制備高純鐵粉方法，包括如下步驟:
[0005]S1、電化學方法從固態氧化鐵獲得高純鐵:
[0006]設置電解槽，在電解槽內設有高溫堿性溶液，溫度為700-800 0C，并在高溫堿性溶液內設置陰極和陽極，陰極、陽極分別位于電解槽兩端，在電解槽內設有將陰極、陽極隔開的離子導體膜，離子導體膜插入高溫堿性溶液內與電解槽的底部相接觸，離子導體膜用于阻止除氧離子外其它離子從一極擴散到另一極，兩極間設置一個預設電壓驅動氧離子從陰極筐內氧化鐵向陽極上擴散，在陰極上獲得高純鐵；
[0007]其中陰極為固態氧化鐵和具有導電特征、不污染鐵粉的陰極筐，陽極為抗堿性熔蝕性強、導電性好的固態材料，離子導體膜，是一種固態、氧離子導體，由螢石型ZrO2基摻雜固體電解質構成，其摻雜種類包括 MgO, CaO, SrO, BaO, Al2O3' Sc2O3' Y203、La2O3, Gd2O3' Dy2O3,Yb2O3, Lu2O3單一或多種氧化物組合；
[0008]S2、物理方法處理高純鐵制備高純鐵粉:
[0009]設置脫氧槽，脫氧槽由蓋板封閉，脫氧槽內充滿惰性氣氛，脫氧槽內設有酸性溶劑，酸性溶劑的PH值為3.0-5.5，將SI中得到的高純鐵在惰性氣氛下經酸性溶劑內浸入與提出，反復真空一加壓促進粘附在高純鐵上的堿性物質與酸性溶劑反應，同時加速脫氧產物解體成高純鐵粉。
[0010]優選地，固態氧化鐵具有單一或混合Fe203、Fe3O4, FeO組成的燒結體或礦石。
[0011]優選地，電解槽內陽極和陰極之間的預設電壓為堿性溶液分解電壓的0.5-0.8倍。
[0012]—種電解脫氧制備高純鐵粉的裝置，包括電解設備和脫氧設備，
[0013]電解設備包括電解槽，電解槽內設有高溫堿性溶液，并在高溫堿性溶液內設置陰極和陽極，陰極為固態氧化鐵和具有導電特征、不污染鐵粉的陰極筐，陽極為抗堿性熔蝕性強、導電性好的固態材料；陰極、陽極分別位于電解槽兩端，在電解槽內設有將陰極、陽極隔開的離子導體膜，離子導體膜插入高溫堿性溶液內與電解槽的底部相接觸，陰極、陽極與電源連接；
[0014]脫氧設備包括脫氧槽，脫氧槽由蓋板封閉，脫氧槽內充滿惰性氣氛，脫氧槽內設有酸性溶劑，將陰極放入脫氧槽中，反復在酸性溶液中浸入與提出。
[0015]本發明提出的一種電解脫氧制備高純鐵粉方法，采用電化學方法從固態氧化鐵獲得高純鐵，解決了陽極對脫氧產物污染的問題，隔開陽極和陰極的離子導電膜阻止除氧離子外其它離子從一極擴散到另一極，兩極間設置一個預設電壓驅動氧離子從陰極筐內氧化鐵向陽極上擴散，從而在陰極上獲得高純鐵；通過物理方法將高純鐵上的脫氧產物進行處理，使脫氧產物解體生成高純鐵粉。本發明還提出的一種電解脫氧制備高純鐵粉的裝置，結構簡單，安全，電解槽生成的高純鐵純度高，陽極無污染，降低了生產成本，脫氧槽制備高純鐵粉純度高，提高了產品的利用價值。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明提出的一種電解脫氧制備高純鐵粉的裝置中電解設備的結構示意圖。
[0017]圖2為本發明提出的一種電解脫氧制備高純鐵粉的裝置中脫氧設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2所示，圖1為本發明提出的一種電解脫氧制備高純鐵粉的裝置中電解設備的結構示意圖；圖2為本發明提出的一種電解脫氧制備高純鐵粉的裝置中脫氧設備的結構示意圖。
[0019]實施例一
[0020]本發明提出的一種電解脫氧制備高純鐵粉方法，包括如下步驟:
[0021]S1、電化學方法從固態氧化鐵獲得高純鐵:
[0022]設置電解槽，在電解槽內設有高溫堿性溶液，溫度為7000C，并在高溫堿性溶液內設置陰極和陽極，陰極、陽極分別位于電解槽兩端，在電解槽內設有將陰極、陽極隔開的離子導體膜，離子導體膜插入高溫堿性溶液內與電解槽的底部相接觸，離子導體膜用于阻止除氧離子外其它離子從一極擴散到另一極，兩極間設置一個預設電壓驅動氧離子從陰極筐內氧化鐵向陽極上擴散，在陰極上獲得高純鐵；其中電解槽內陽極和陰極之間的預設電壓為堿性溶液分解電壓的0.5-0.8倍。
[0023]S2、物理方法處理高純鐵制備高純鐵粉:
[0024]設置脫氧槽，脫氧槽由蓋板封閉，脫氧槽內充滿惰性氣氛，脫氧槽內設有酸性溶劑，酸性溶劑的PH值為3.0，將SI中得到的高純鐵在惰性氣氛下經酸性溶劑內浸入與提出，反復真空一加壓促進粘附在高純鐵上的堿性物質與酸性溶劑反應，同時加速脫氧產物解體成尚純鐵粉O
[0025]本實施例中，陰極為固態氧化鐵和具有導電特征、不污染鐵粉的陰極筐，固態氧化鐵具有單一或混合Fe203、Fe304、Fe0組成的燒結體或礦石。陽極為抗堿性熔蝕性強、導電性好的固態材料，離子導體膜，是一種固態、氧離子導體，由螢石型ZrO2基摻雜固體電解質構成，其摻雜種類包括 MgO, CaO, SrO, BaO, Al2O3' Sc2O3' Y203、La2O3, Gd2O3' Dy2O3