利用电化学方法直接从熔融矿石中提取金属将导致冶金工业的一大革命。近年来提出的可控氧流新概念给出了实现这一希望的可行途经。所谓“可控氧流新概念”，就是利用在高温下对氧离子具有很强的选择透过性的材料充当氧离子导体（如二氧化锆），在电化学势差的定向驱动下，引导氧按人们的需要作有序流动，达到脱氧和纯化金属的目的。
熔融矿石可认为是含有氧离子和金属离子的离子熔体，因此用电化学方法直接从熔融矿石中提取金属在理论上是可行的，但长期来未能找到实际可行的具体工艺。在可控氧流新概念的思路下，这个设想已经获得了重大突破。采用只传导氧离子的固体透氧膜，在制备纯鎂，纯锆，纯鉻及纯铁上都已获得实验室研究的成功，并展现出很好的应用前景。
传统工艺制备金属镁是由含有氯化镁的熔融盐电解得到。由于氯化镁原料要由氧化镁制备而成，而工艺要求氯化镁必须彻底脱水，因此工艺流程长、效率低、能耗高；且阳极产物为氯气，对环境污染大。国外有人采用二氧化锆表面沉积而成的多孔金属陶瓷作为阳极，石墨作阴极，实现了直接从低熔点的氧化镁熔体中电解得到金属鎂。由于参与电解反应的是氧化镁而不是氯化镁，不仅可以缩短流程，降低传统电解法对原材料的要求，而且生成的反应产物是水而不是氯气等有害气体。
我国高运明等人采用二氧化锆管作为引导氧流的介质，以碳饱和铁液作还原剂，将短路还原技术应用于从氧化物熔渣直接提取纯铁，获得成功。
我国鲁雄刚等人采用类似方法实现了从Cr2O3中提炼出纯鉻。传统的金属鉻的生产方法主要为铝热还原法，由于工艺较为复杂，且生产过程中易被污染，尤其因为铝和鉻容易形成合金和金属间化合物，故难以获得高纯度的鉻，使得金属鉻的价格变得昂贵。运用可控氧流新概念，采用只传导氧离子的固体透氧膜把阳极和阴极相隔离，保证了参与阳极反应的阴离子只有氧离子，因此，最终参与电解反应的物质只有氧化物而非其它物质。试验证明，此法可在更高的电解电压下进行而不会有副反应的发生，从而使得电解速度及电流效率得以提高。由于固体透氧膜对阳极和阴极的有效隔离，电解过程无副反应发生并可阻止还原金属的再次氧化。所获得的金属鉻，氧含量低于0.1%。
鲁雄刚等人还用类似方法实现了直接从氧化铌制备出重要战略物质金属铌。以往工业上生产金属铌主要采用铝热还原或者钠还原氧化铌工艺，工艺复杂、成本高、能耗大，污染严重。采用具有氧离子选择性的固体透氧膜将阳极和阴极隔离开，进行电解，最终只有氧离子能参与阳极反应。试验证明，此法电流效率可达81.7%，加快了氧化铌的还原速度。(一员）


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