月壤冶金的方法

从月球尘土中分离出各种金属，是一个非常复杂的过程。月壤中不可避免有大颗粒，提升上来的月壤首先要进入球磨机。这就是个水平放置的大圆筒，里面衬有锰钢钢板装有锰钢球。圆筒旋转，球落下砸碎矿石或球滚动挤压研磨矿石。最后被磨成跟面粉差不多的细末。

粉末被薄薄地铺在传送带上，凭借强磁铁，把含磁性的颗粒分拣出来。这些磁性颗粒基本上是钛铁矿。将其喷入氢气炉中，可生成铁粉、二氧化钛和水蒸气。

将混合物中的铁粉与其他东西装入电炉。比人身体还粗的石墨电极，从炉盖的圆孔中伸入炉内。电火花在炉里跳动，使铁粉熔化，除去矿渣后倒入转炉，吹入氧气，烧掉杂质和多余的碳，最后成钢。

而二氧化钛，则采用北京科技大学发明的直接电解法，生产金属钛。水电解生成氢和氧，氢气循环使用。

以上是提炼钛和炼钢的流程，而提炼铝就复杂多了：将提取了钛铁矿的矿粉与硫酸混合，然后送入离心机，使固液分离。

对于未与硫酸反应的固体，用清水冲洗，冲洗后溶解了大量重金属离子的污水，用电解和离子交换的方式提取重金属，使废水得以再生，循环使用；经过反复冲洗的矿渣，当溶出的重金属离子减少到安全标准后，就可作为土壤。

在分离的液体中加入硫酸钠，产生沉淀。用离心机分离出沉淀物，将沉淀物高温焙烧，然后水洗，得到氧化铝粉末。再将其电解，可得到熔融状的金属铝。这种方法与通常用的方法相比，成本高。但对矿石的品位要求低，可以回收矿石中95%以上的铝。

矿石与硫酸反应生成的液体，其中除了铝外，还有钾、钠、钙、镁、锰、稀土与铀、钍等。月球表面各处土壤的成分并不相同。为了制造飞船，主要选取富含铝和钛的月壤。这样从基地一年吊运的1000万吨这种月壤中，大约可获得160万吨铝，77万吨钛。90万吨铁，200万吨氧，还有钾、钠、钙、镁、锰、铀、钍、稀土、氦-3以及400万吨二氧化硅“矿渣”。