月壤资源原位提取金属和制备氧气的方法与技术

作者:石忠宁; 刘爱民; 管晋钊; 谢开钰; 李昌煜
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月球是研究空间探索活动最多的行星,也是利用外星资源和探索生命的研究对象。月球土壤富含长石、钛铁矿和克里普岩,利用现有的冶金技术可以从中提取金属和氧气。综述了热还原法、高温分解法、熔盐电解法、湿法冶金法和生物冶金法在月壤金属提取和氧气制备中的研究进展,分析了各种方法的优缺点,总结了月球冶金今后的技术问题和发展方向。结合现有工作,拟采用铝热还原惰性阳极将月壤和金属铝溶解在氟化物熔盐中,使其在熔盐介质进行还原反应,并用惰性阳极电解,从月球土壤中提取金属和氧气。通过处理明尼苏达大学月壤模拟样品MLS-1和东北大学月壤模拟样品NEU-1,获得了Al-Si-Ti-Fe合金、金属铝和氧气。验证了该方法的可行性