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专利号: 201910514839X
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:该方法是将铜硫化物溶解在含有MgCl2的氯化物混合熔盐MgCl2-MCln中,然后直接进行电解,即可分别在阴阳极上同步得到金属铜和硫磺。

2.根据权利要求1所述的一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:所述氯化物混合熔盐中MgCl2的摩尔百分比为20%-60%,铜硫化物的添加量为氯化物混合熔盐总质量的5%~20%。

3.根据权利要求1所述的一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:所述的MCln为LiCl、NaCl、KCl、CaCl2与BaCl2中的任一种或一种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:所述的铜硫化物包括Cu2S、CuS、CuFeS2、Cu5FeS4以及工业冰铜。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于,具体制备工艺操作为:(1)将粉末状MgCl2与MCln按照质量要求进行混合得到混合氯化物,然后将混合氯化物加热至熔化状态,得到氯化物混合熔盐;

(2)向氯化物混合熔盐中加入铜硫化物粉末,恒温使铜硫化物溶解进入熔盐中,铜硫化物在熔盐中解离为Cu+或Cu2+与S2-离子;

(3)通过阴阳极向混合熔盐中通入直流电进行熔盐电解;

(4)电解期间,将阳极上析出的硫磺导出,并定期取出阴极上析出的金属铜,同时定期向熔盐中加入铜硫化物粉末。

6.根据权利要求5所述的一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:所述混合氯化物先加热至300-330℃并保温4-6h,然后再加热至熔化状态;所述熔融加热温度为700~1150℃,熔盐中加入铜硫化物后在700~1150℃下恒温30~60min。

7.根据权利要求5所述的一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的MCln在使用前置于200-250℃下干燥48h以上,且加热与电解过程均在Ar或N2保护气氛中进行。

8.根据权利要求5所述的一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:所述电解时的阴极和阳极分别采用钨棒、石墨棒,所述MgCl2为不带结晶水的无水MgCl2粉末。

9.根据权利要求5所述的一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:电解时的阴极电流密度控制在0.30~2.50A/cm2。

10.一种熔盐电解铜硫化物同步制备金属铜和硫磺的方法,其特征在于:无水MgCl2与MCln分别采用MgF2、MFn进行代替。