權(quán)利要求

1.低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，采用低溫液態(tài)合金連接隔離狀態(tài)的陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)，含鈹原料進(jìn)入陽(yáng)極工作區(qū)，在低溫下經(jīng)電場(chǎng)電解作用，含鈹原料被還原成金屬鈹并溶解進(jìn)入低溫液態(tài)合金，同時(shí)低溫液態(tài)合金中的鈹在陰極工作區(qū)被氧化成鈹離子，后于陰極得電子還原沉積出固態(tài)金屬鈹。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，包括以下步驟： (1)將電解槽分為陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)，陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)內(nèi)均盛有電解質(zhì)，電解槽底部還盛有低溫液態(tài)合金；所述陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)的電解質(zhì)互不接觸而通過電解槽底部的低溫液態(tài)合金相連接； (2)向陽(yáng)極工作區(qū)中加入含鈹原料，然后在陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)分別插入陽(yáng)極和陰極，低溫下通電，含鈹原料在陽(yáng)極工作區(qū)電解質(zhì)與低溫液態(tài)合金界面處被還原成金屬鈹并溶解進(jìn)入低溫液態(tài)合金，同時(shí)，低溫液態(tài)合金中的鈹在低溫液態(tài)合金與陰極工作區(qū)電解質(zhì)界面處被氧化成鈹離子進(jìn)入陰極電解質(zhì)，并在陰極表面被還原成金屬鈹。 

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，所述的低溫?00℃。 

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，所述低溫液態(tài)合金含53-85at.％金、0-38at.％鈹、0-20at.％硅，可含有銅、銀、錳中一種或以上，其在＜600℃下為液態(tài)；所述含鈹原料為氧化鈹、氟化鈹、氯化鈹中至少一種，含鈹原料的純度≥50％。 

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，?yōu)選的，所述低溫液態(tài)合金中含54-81at.％金、0.1-38at.％鈹、6-18at.％硅。 

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，電解過程控制方式為控制電流、控制電壓的一種或以上；控制電流時(shí)，電流密度為0.01-1.0A/cm 2，控制電壓時(shí)，陰極電壓為≤-2.5V(vs NHE)。 

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，所述?yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)的電解質(zhì)由熔鹽電解質(zhì)和輔助劑組成，輔助劑添加量≤10at.％。 

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，所述熔鹽電解質(zhì)為氟化鋰、氟化鉀、氟化銣、氟化銫、氟化鈹、氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化銣、氯化銫、氯化鈹、氯化鎂、氯化鈣、氯化鍶、氯化鋇、氯化鑭、氯化鐠、氯化鈧、氯化釹、氯化釤、氯化釷、溴化鋰、溴化鈉、溴化鉀、溴化銣、溴化銫、碘化鋰、碘化鈉、碘化鉀、碘化銣、碘化銫中至少一種；所述輔助劑為氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀、氧化鈹、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇中至少一種。 

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述?yáng)極為惰性陽(yáng)極和活性陽(yáng)極的一種；所述陰極為鉑、金、鐵、銀、鋁、銅、鋇、鈷、鉻、汞、鉬、鎳、石墨中至少一種。 

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，其特征在于，所述惰性?yáng)極材料為合金類、金屬陶瓷類中至少一種；所述活性陽(yáng)極材料為石墨質(zhì)、半石墨質(zhì)、石墨、石墨烯、碳納米管、炭纖維中至少一種。

說明書

低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?/span>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，屬于鈹冶金領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鈹是一種銀白色金屬，其對(duì)X-射線的可透性是鋁的17倍，是制造X-光管窗口和放射性檢測(cè)探頭的唯一材料。金屬鈹中子俘獲面很小，而中子散射截面很大，常用于制造中子增殖裝置，反應(yīng)堆的反射層、減速劑及核武器部件等。此外，鈹可制成鈹陀螺，廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。因此，鈹是一種極具戰(zhàn)略意義的金屬。

目前，大多數(shù)企業(yè)采用氟化鈹鎂熱還原法生產(chǎn)金屬鈹，但也有少部分企業(yè)采用氯化鈹電解法生產(chǎn)金屬鈹。氟化鈹鎂熱還原法首先將氧化鈹或氫氧化鈹溶于氟化氫銨制取氟鈹化銨，然后加熱氟鈹化銨使其分解，得到氟化銨和氟化鈹，最后，用金屬鎂還原氟化鈹?shù)玫浇饘兮?，該方法在工業(yè)上應(yīng)用普遍，但該方法為間歇操作，無法連續(xù)生產(chǎn)，同時(shí)，氟化鈹制備工序繁瑣，生產(chǎn)成本較高。氯化鈹電解法則首先對(duì)氧化鈹進(jìn)行氯化得到氯化鈹，然后對(duì)氯化鈹進(jìn)行電解制取金屬鈹。不同于氟化鈹鎂熱還原法，該方法可以連續(xù)生產(chǎn)金屬鈹，但氯化鈹?shù)闹迫∈掷щy，因?yàn)檠趸旊y以被氯化，需要引入碳，同時(shí)，氯化鈹電解過程會(huì)產(chǎn)生氯氣，污染環(huán)境。

美國(guó)專利US 1980378A公開了一種熔鹽電解制取金屬鈹及其輕合金的方法，該方法以氟化物作為熔鹽，將氟化鈹或氧化鈹溶解于氟化物熔鹽中，電解制備鈹或鈹?shù)妮p合金。以氧化鈹為原料時(shí)進(jìn)行電解時(shí)，為保證氧化鈹溶解，需嚴(yán)格控制氧化鈹?shù)奶砑铀俾?，以氟化鈹為原料進(jìn)行電解時(shí)，陽(yáng)極會(huì)析出氟氣，對(duì)環(huán)境危害很大。

中國(guó)專利CN 109295309 B公開了一種氯化鈹還原制備金屬鈹?shù)姆椒?，該方法利用鈉或鉀還原氯化鈹制備金屬鈹，通過還原、分餾提純兩個(gè)步驟即可實(shí)現(xiàn)高純金屬鈹?shù)闹苽洌摲o法連續(xù)生產(chǎn)，同時(shí)，該方法需以氯化鈹為原料，但如前文所述，氧化鈹?shù)穆然掷щy。

氯化鈹、氟化鈹之外，氧化鈹也可用來制備金屬鈹。美國(guó)專利US 6811678 B2公開了一種電化學(xué)還原氧化鈹制備金屬鈹?shù)姆椒?，該方法通過電解還原的方式首先在氧化鈹陰極得到金屬鈣，金屬鈣緊接著與氧化鈹發(fā)生反應(yīng)，將氧化鈹還原為金屬鈹，該法可連續(xù)生產(chǎn)，但金屬鈣會(huì)溶解在熔鹽中，使得熔鹽的電子導(dǎo)電性增加，導(dǎo)致電流效率下降，同時(shí)，還原得到的金屬鈹容易含有CaBe 13雜質(zhì)。中國(guó)專利CN 111235603 A公開了一種熔鹽電脫氧制備金屬鈹?shù)姆椒?，該方法將氧化鈹與造孔劑和導(dǎo)電劑混合均勻后制成陰極片，通電脫氧即可制得金屬鈹，但還原得到的金屬鈹會(huì)包裹在電極表面，對(duì)電極內(nèi)部氧離子的擴(kuò)散造成阻礙，導(dǎo)致電極內(nèi)部的氧難以擴(kuò)散出來，同時(shí)，該方法要求氧化鈹?shù)募兌仍?9％以上，對(duì)原料適應(yīng)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供低溫下高效制備金屬鈹?shù)姆椒?，該方法工藝?jiǎn)單，且制得的金屬鈹純度高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒ǎ捎玫蜏匾簯B(tài)合金連接隔離狀態(tài)的陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)，含鈹原料進(jìn)入陽(yáng)極工作區(qū)，在低溫下經(jīng)電場(chǎng)電解作用，含鈹原料被還原成金屬鈹并溶解進(jìn)入低溫液態(tài)合金，同時(shí)低溫液態(tài)合金中的鈹在陰極工作區(qū)被氧化成鈹離子，后于陰極得電子還原沉積出固態(tài)金屬鈹。

具體的，包括以下步驟：

(1)將電解槽分為陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)，陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)內(nèi)均盛有電解質(zhì)，電解槽底部還盛有低溫液態(tài)合金；所述陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)的電解質(zhì)互不接觸而通過電解槽底部的低溫液態(tài)合金相連接；

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)中加入含鈹原料，然后在陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)分別插入陽(yáng)極和陰極，低溫下通電，含鈹原料在陽(yáng)極工作區(qū)電解質(zhì)與低溫液態(tài)合金界面處被還原成金屬鈹并溶解進(jìn)入低溫液態(tài)合金，同時(shí)，低溫液態(tài)合金中的鈹在低溫液態(tài)合金與陰極工作區(qū)電解質(zhì)界面處被氧化成鈹離子進(jìn)入陰極電解質(zhì)，并在陰極表面被還原成金屬鈹。

進(jìn)一步，所述的低溫＜600℃。

進(jìn)一步，所述低溫液態(tài)合金含53-85at.％金、0-38at.％鈹、0-20at.％硅，可含有銅、銀、錳中一種或以上，其在＜600℃下為液態(tài)。

進(jìn)一步，所述含鈹原料為氧化鈹、氟化鈹、氯化鈹中至少一種，含鈹原料的純度≥50％。

優(yōu)選的，所述低溫液態(tài)合金中含54-81at.％金、0.1-38at.％鈹、6-18at.％硅。

進(jìn)一步，電解過程控制方式為控制電流、控制電壓的一種或以上；控制電流時(shí)，電流密度為0.01-1.0A/cm 2，控制電壓時(shí)，陰極電壓為≤-2.5V(vs NHE)。

進(jìn)一步，所述陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)的電解質(zhì)由熔鹽電解質(zhì)和輔助劑組成，輔助劑添加量≤10at.％。

進(jìn)一步，所述熔鹽電解質(zhì)為氟化鋰、氟化鉀、氟化銣、氟化銫、氟化鈹、氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化銣、氯化銫、氯化鈹、氯化鎂、氯化鈣、氯化鍶、氯化鋇、氯化鑭、氯化鐠、氯化鈧、氯化釹、氯化釤、氯化釷、溴化鋰、溴化鈉、溴化鉀、溴化銣、溴化銫、碘化鋰、碘化鈉、碘化鉀、碘化銣、碘化銫中至少一種；所述輔助劑為氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀、氧化鈹、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋇中至少一種。

進(jìn)一步，所述陽(yáng)極為惰性陽(yáng)極和活性陽(yáng)極的一種；所述陰極為鉑、金、鐵、銀、鋁、銅、鋇、鈷、鉻、汞、鉬、鎳、石墨中至少一種。

進(jìn)一步，所述惰性陽(yáng)極材料為合金類、金屬陶瓷類中至少一種；所述活性陽(yáng)極材料為石墨質(zhì)、半石墨質(zhì)、石墨、石墨烯、碳納米管、炭纖維中至少一種。

本發(fā)明的有益效果：

1、原料純度要求低，產(chǎn)品純度更高。本發(fā)明低溫電解制備高純金屬鈹?shù)姆椒?，通過低溫液態(tài)合金隔開兩個(gè)電解工作區(qū)，并在陽(yáng)極工作區(qū)中加入含鈹原料，通電后含鈹原料被還原得到的金屬鈹可直接溶解進(jìn)入液態(tài)合金，其中比鈹電位更負(fù)的離子不會(huì)從陽(yáng)極工作區(qū)進(jìn)入液態(tài)合金，比鈹電位更正的離子雖然會(huì)進(jìn)入液態(tài)合金，但不會(huì)從液態(tài)合金進(jìn)入陰極工作區(qū)，因此，本發(fā)明能夠很好的除去原料中的雜質(zhì)，降低對(duì)含鈹原料的純度要求，原料的適應(yīng)性好。

2、原料來源更豐富。本發(fā)明低溫電解制備高純金屬鈹?shù)姆椒?，不同于熔鹽電脫鹽需以氧化鈹為原料，鎂還原法制鈹中以氟化鈹為原料，或以氯化鈹為原料的熔鹽電解，本發(fā)明在電解質(zhì)中的含氧類輔助劑，增加含鈹原料的溶解性，因此本發(fā)明的含鈹原料可以為氧化鈹、氟化鈹、氯化鈹中的一種或以上。同時(shí)，含鈹原料溶解性的增加，可極大地降低鈹離子或絡(luò)合離子對(duì)含鈹原料的依賴性，進(jìn)一步降低對(duì)其純度的要求，如含鈹原料鈹質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50％均可滿足本申請(qǐng)工藝要求，含鈹原料來源更豐富。

3、操作溫度低、能耗少。本發(fā)明電解溫度更低(＜600℃)，能夠降低電解能耗，減少鈹?shù)膿]發(fā)損失。本發(fā)明在液態(tài)合金中加入硅，增加了液態(tài)合金的流動(dòng)性，降低其熱膨脹性，極大地降低合金的熔點(diǎn)。

4、電解體系中鈹離子濃度較高。通過在電解質(zhì)中加入含氧類輔助劑，使得氧和鹵素及鈹形成鈹氧鹵素絡(luò)合離子，增大了含鈹原料的溶解度及電解體系中含鈹離子濃度。

5、電解質(zhì)體系電導(dǎo)率較高。增加堿金屬和堿土金屬鹵化物類離子化合物，可以增加電解質(zhì)中的離子濃度，降低體系粘度，進(jìn)而提高體系電導(dǎo)率。

6、加料速度限制少。本發(fā)明低溫電解制備高純金屬鈹?shù)姆椒ǎ斣峡梢匀芙庥陔娊赓|(zhì)，發(fā)生離子擴(kuò)散，也可以不溶于電解質(zhì)，僅在液固界面(電解液和固態(tài)原料界面)上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，降低了對(duì)加料速率的要求。

7、本發(fā)明低溫電解制備高純金屬鈹?shù)姆椒?，?yōu)選的電解槽結(jié)構(gòu)中陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)呈中心對(duì)稱，電磁場(chǎng)分布更均勻，槽子保溫性更好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明典型電解裝置示意圖。其中，圖1(1)-(4)為不同設(shè)置方式，陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)對(duì)應(yīng)陽(yáng)極工作區(qū)和陰極工作區(qū)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，包括以下步驟：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(37.7at.％鈹、8.2at.％硅、54.1at.％金)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入59at.％氯化鋰、39at.％氯化鉀、1at.％氧化鋰、1at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛?yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入58.5at.％氯化鋰、41at.％氯化鉀、0.5at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛帢O電解質(zhì)；加熱呈熔融態(tài)或懸浮態(tài)。

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為50％的氧化鈹，電解槽升溫至599℃，恒溫0.5h以上，將石墨陽(yáng)極和鐵陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電恒溫電解，控制電流密度為1.0A/cm 2，電解12h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.0％。

實(shí)施例2

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，包括以下步驟：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(3.1at.％鈹、16.8at.％硅、80.1at.％金)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入61at.％氯化鈣、36at.％氯化鋰、2.5at.％氧化鈣、0.5at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛?yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入55.5at.％氯化鋰、43.4at.％氯化銣、0.1at.％氧化鉀、1at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛帢O電解質(zhì)；加熱呈熔融態(tài)或懸浮態(tài)。

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為60％的氧化鈹，電解槽升溫至370℃，恒溫0.5h以上，將石墨質(zhì)陽(yáng)極和鉑陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電恒溫電解，控制電流密度為0.8A/cm 2，電解3h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.2％。

實(shí)施例3

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，包括以下步驟：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(7.9at.％鈹、12.3at.％硅、78.3at.％金、0.7at.％銅、0.8at.％銀)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入66at.％溴化鉀、33at.％溴化鋰、0.5at.％氧化鈣、0.5at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛?yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入62.5at.％碘化鋰、36.5at.％碘化鉀、1at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛帢O電解質(zhì)；加熱呈熔融態(tài)或懸浮態(tài)。

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為80％的氧化鈹，電解槽升溫至450℃，恒溫0.5h以上，將炭纖維陽(yáng)極和鉬陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電恒溫電解，控制電流密度為0.01A/cm 2，電解15h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.5％。

實(shí)施例4

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒ǎㄒ韵虏襟E：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(0.2at.％鈹、18.0at.％硅、81.0at.％金、0.5at.％銅、0.3at.％錳)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入17.5at.％氯化鈧、82at.％碘化鋰、0.5at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛?yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入45at.％氯化鈹、54at.％氯化鈉、1at.％氧化鋰的混合物作為陰極電解質(zhì)；加熱呈熔融態(tài)或懸浮態(tài)。

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為50％的氟化鈹，電解槽升溫至400℃，恒溫0.5h以上，將金屬陶瓷陽(yáng)極和鎳陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電恒溫電解，控制電流密度為0.5A/cm 2，電解3h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.7％。

實(shí)施例5

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，包括以下步驟：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(24.7at.％鈹、6.3at.％硅、68.4at.％金、0.1at.％錳、0.2at.％銅、0.3at.％銀)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入60at.％氯化鈉、36at.％氯化鈧、3at.％氧化鈣、1at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛?yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入10at.％氟化鋰、90at.％氟化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛帢O電解質(zhì)；加熱呈熔融態(tài)或懸浮態(tài)。

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為70％的氟化鈹，電解槽升溫至580℃，恒溫0.5h以上，將石墨陽(yáng)極和銀陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電恒溫電解，控制電流密度為0.8A/cm 2，電解4h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.9％。

實(shí)施例6

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，包括以下步驟：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(14.3at.％鈹、11.2at.％硅、74.0at.％金、0.5at.％銀)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入40at.％氯化鋰，55.5at.％氯化銣、4at.％氧化鋇、0.5at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛?yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入23at.％氟化鋰、73at.％碘化鋰、3.5at.％氧化鋰、0.5at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛帢O電解質(zhì)；加熱呈熔融態(tài)或懸浮態(tài)。

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為80％的氯化鈹，電解槽升溫至595℃，恒溫0.5h以上，將石墨烯陽(yáng)極和石墨陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電恒溫電解，控制電流密度為0.3A/cm 2，電解6h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.5％。

實(shí)施例7

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，包括以下步驟：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(11.3at.％鈹、9.1at.％硅、79.6at.％金)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入48at.％氯化鈉、48at.％氯化釤、3at.％氧化鈉、1at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛?yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入41at.％氯化鉀、56at.％氯化鋰、2.5at.％氧化鋰、0.5at.％氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛殛帢O電解質(zhì)；加熱呈熔融態(tài)或懸浮態(tài)。

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為99％的氧化鈹和99％的氯化鈹(氯化鈹占80at％)，電解槽升溫至440℃，恒溫0.5h以上，將半石墨質(zhì)陽(yáng)極和鎳陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電恒溫電解，控制電流密度為0.5A/cm 2，電解6h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.9％。

實(shí)施例8

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒?，包括以下步驟：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(3.3at.％鈹、17.2at.％硅、79.0at.％金、0.3at.％銅、0.2at.％錳)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入47at.％氯化鈹、53at.％氯化鈉的混合物作為陽(yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入41at.％氯化鈹、55at.％氯化鈉、4at.％氧化鋰的混合物作為陰極電解質(zhì)；加熱呈熔融態(tài)或懸浮態(tài)。

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為85％的氟化鈹，電解槽升溫至380℃，恒溫0.5h以上，將合金類陽(yáng)極和石墨陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電恒溫電解，控制電流密度為0.7A/cm 2，電解2h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.3％。

實(shí)施例9

一種低溫熔鹽電解制備金屬鈹?shù)姆椒ǎㄒ韵虏襟E：

(1)如圖1所示，向電解槽底部加入含鈹合金(3.3at.％鈹、17.2at.％硅、79.0at.％金、0.3at.％銅、0.2at.％錳)，確保其熔化后能將電解裝置分為陽(yáng)極工作區(qū)、陰極工作區(qū)，向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入47at.％氯化鈹、53at.％氯化鈉的混合物作為陽(yáng)極電解質(zhì)，向陰極工作區(qū)內(nèi)加入41at.％氯化鈹、55at.％氯化鈉、4at.％氧化鋰的混合物作為陰極電解質(zhì)；

(2)向陽(yáng)極工作區(qū)內(nèi)加入純度為90％的氟化鈹，電解槽升溫至380℃，將金屬陶瓷類陽(yáng)極和鎳陰極分別插入陽(yáng)極電解質(zhì)和陰極電解質(zhì)中，通電電解，控制陰極電壓為-1.95V(vs NHE)，電解8h，在陰極得到固態(tài)金屬鈹，經(jīng)分析所得固態(tài)金屬鈹?shù)募兌葹?9.8％。

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