ti-fe合金是一种新型化合物吗（一种钛铁矿直接还原制取Ti-Fe合金的方法）

ti-fe合金是一种新型化合物吗（一种钛铁矿直接还原制取Ti-Fe合金的方法）所述步骤（2）的电解液为咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季鏻盐类离子液体或者季铵盐类离子液体。所述步骤（1）具体是将钛铁矿粉、占钛铁矿粉质量百分比为 7 ～ 16% 的碳粉和占钛铁矿粉质量百分比为 1 ～ 2% 的 PVA 粘结剂混合均匀，再压制成块状，然后在还原性气氛中于 1000 ～ 1200°C下煅烧 1 ～ 4h 制成块状的预还原钛铁矿电极。原钛铁矿电极 ；（2）以离子液体为电解质，以步骤（1）所得预还原钛铁矿电极为阴极，以石墨或其它惰性材料为阳极，在电解电压为 2.8 ～ 3.2V、电解温度为 25 ～ 120°C下进行电解 12 ～ 48小时，然后取出阴极，经冲洗和干燥后，即得到 Ti-Fe 合金。

昆明理工大学2019年获奖项目成果，该专利已经失效，看来获完奖就可以进入历史的垃圾堆了。不过，也还是有一定的参考价值。

包括钛铁矿的碳热原位预还原和离子液体电解预还原钛铁矿制备钛铁合金两个步骤，

具体经过下列各步骤 ：

（1）以钛铁矿为原料，碳粉为还原剂，在 1000 ～ 1200°C下煅烧 0.5 ～ 4h 制成预还

原钛铁矿电极 ；

（2）以离子液体为电解质，以步骤（1）所得预还原钛铁矿电极为阴极，以石墨或其

它惰性材料为阳极，在电解电压为 2.8 ～ 3.2V、电解温度为 25 ～ 120°C下进行电解 12 ～ 48小时，然后取出阴极，经冲洗和干燥后，即得到 Ti-Fe 合金。

所述步骤（1）具体是将钛铁矿粉、占钛铁矿粉质量百分比为 7 ～ 16% 的碳粉和占钛铁矿粉质量百分比为 1 ～ 2% 的 PVA 粘结剂混合均匀，再压制成块状，然后在还原性气氛中于 1000 ～ 1200°C下煅烧 1 ～ 4h 制成块状的预还原钛铁矿电极。

所述步骤（2）的电解液为咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季鏻盐类离子液体或者季铵盐类离子液体。

其中咪唑类离子液体，如碱性氯代 1- 丁基 -3- 甲基咪唑 - 三氯化铝（BmimCl -AlCl3）、碱性氯代 1- 乙基 -3- 甲基咪唑 - 三氯化铝（EmimCl - AlCl3）、1- 丁基 -3- 甲基咪唑四氟硼酸盐（[Bmim]BF4）、1- 乙基 -3- 甲基咪唑四氟硼酸盐（[Emim]BF4）、1- 丁基 -3- 甲基咪唑六氟磷酸盐（[Bmim]PF6）、1- 乙基 -3- 甲基咪唑六氟磷酸盐（[Emim]PF6）、 1- 丁基 -3- 甲基咪唑三氟甲磺酸盐 ([Bmim]OTf)、1- 乙基 -3- 甲基咪唑三氟甲磺酸盐 ([Emim]OTf)、1- 丁基 -3- 甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐 ([Bmim]NTf2)、1- 乙基 -3- 甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐 ([Emim]NTf2) 、 1- 丁基 -3- 甲基咪唑三氟乙酸盐（[Bmim]CF3COO-）、1- 乙基 -3- 甲基咪唑三氟乙酸盐（[Emim]CF3COO-）、1- 丁基 -3- 甲基咪唑七氟丙烷磺酸盐（[Bmim]C3F7SO3-）、1- 乙基 -3- 甲基咪唑七氟丙烷磺酸盐（[Emim]C3F7SO3-）；

吡啶类离子液体，如 N- 丁基吡啶双三氟甲磺酰亚胺盐 ([bPy]NTf2)；

季鏻盐类离子液体，如三丁基十四烷基膦双三氟甲磺酰亚胺盐（[P14 444]NTf2）；

季铵盐类离子液体，如四甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐（[N1111]NTf2）。

常见离子液体

优势：

本发明是以钛铁矿为原材料，具有原料来源广，生产成本低等优点，这一点与传统的加铁重熔和真空熔炼相比具有本质的进步 ；其次，本发明可直接获得氧含量较低，纯度较高的高品质 Ti-Fe 合金 ；第三，本发明电解还原温度低，本发明采用离子液体电解还原温度在 100°C以下，高温熔盐电解温度在 800°C以上，降低了 700°C，在很大程度上节约成本、降低了能耗和减缓了对设备的腐蚀 ；第四，由于钛铁矿的导电性较差，使用钛铁矿为原料在碳还原气氛下还原煅烧，使钛铁矿中的铁还原为金属相，改善阴极的导电性，提高电解过程中的电化学脱氧效率 ；阴极采用球形颗粒结构，可进一步加快反应速度，提高脱氧效率。

实施例

（1）以钛铁矿为原料，碳粉为还原剂，将钛铁矿粉、占钛铁矿粉质量百分比为 12%的碳粉和占钛铁矿粉质量百分比为 2% 的 PVA 粘结剂混合均匀，再压制成块状，然后在还原性气氛中于 1000°C下煅烧 4h 制成块状的预还原钛铁矿电极 ；

（2）以碱性 [Bmim]Cl -AlCl3离子液体为电解质，以步骤（1）所得预还原钛铁矿电极为阴极，以石墨或其它惰性材料为阳极，在电解电压为 3.0V、电解温度为 80°C下进行电解 14 小时，然后取出阴极，经冲洗和干燥后，即得到 Ti-Fe 合金。Ti-Fe 合金的氧含量低于600ppm。