[發明專利]一種在月球原位制備水、氧氣及金屬單質的方法在審
| 申請號: | 202010053261.5 | 申請日: | 2020-01-17 |
| 公開(公告)號: | CN111172342A | 公開(公告)日: | 2020-05-19 |
| 發明(設計)人: | 盧惠民;曹媛;楊文文;劉建學;鄧佳瑤 | 申請(專利權)人: | 北京航空航天大學 |
| 主分類號: | C21B13/00 | 分類號: | C21B13/00;C25B1/04;C22B5/00;C25B1/00;C25C3/28;C25C3/02;C01B3/02;C01B33/021;B03C1/30 |
| 代理公司: | 北京高沃律師事務所 11569 | 代理人: | 王術娜 |
| 地址: | 100191*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 月球 原位 制備 氧氣 金屬 單質 方法 | ||
1.一種在月球原位制備水、氧氣及金屬單質的方法,所述金屬單質包括鐵和鈦,其特征在于,包括以下步驟:
在月球,將月球月海玄武巖進行加熱,得到H2;
將月球月海玄武巖進行磁選,得到鈦鐵精礦,所述鈦鐵精礦中FeTiO3的質量含量為85~95%;
利用所述H2還原鈦鐵精礦,得到鐵、二氧化鈦渣和水;
將所述水進行電解,得到H2和O2;
將所述二氧化鈦渣進行鋰熱還原,得到鈦硅合金和鈦單質;
將所述鈦硅合金進行精煉,得到鈦單質。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述加熱的溫度為500~600℃。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述磁選的磁場強度為15000~20000GS。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述還原的溫度為930~950℃,時間為2~3h。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述電解的溫度為60~70℃。
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述鋰熱還原為將二氧化鈦渣加入到190~200℃的Li液中。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述鋰熱還原后還包括用水將鋰熱還原產物洗滌分離,得到LiOH溶液,將所述LiOH溶液濃縮結晶,得到LiOH晶體。
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,還包括將所述LiOH晶體熔融電解,得到水、氧氣和單質鋰。
9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述熔融電解的溫度為500℃,以金屬鈦為陽極,以液態鋰為陰極,槽電壓為4~5V,電流為1000A。
10.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述磁選在鈦鐵礦磁選機中進行,所述月球月海玄武巖進行磁選時的給料粒度不大于5mm。
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