CN101363126A - 制备纳米级金属粉体的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备纳米级金属粉体的装置，包括电解槽和电源。电解槽由两块隔膜分隔成一个阴极室和两个阳极室。阴极室中设有旋转阴极筒。阴极室底部呈漏斗状，并设有一出料孔。出料孔通过设有放料阀的管道与一真空过滤器连接。真空过滤器的下端通过设有排液阀的管道与一循环泵连接。循环泵通过各设有阀门的两管道与电解槽的两个阳极室连接。本发明的装置生产过程易于控制，可实现连续制备和分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备纳米级金属粉体的装置。
背景技术
超声波电解法是一种新型的制备纳米金属粉末的方法。
中国专利CN1676670A公开了一种有机介质电解/超声波连续制备纳米金属粉末的方法，其电解槽由隔膜分成阴极室和阳极室，该专利并未公开电解装置的其它结构。
中国专利CN101007354A公开了一种直接用铜精矿制备超细铜粉的方法及其所用的超声膜电解装置。该装置包括用隔膜分割成阳极池和阴极池的膜电解槽，以及超声波发生器和搅拌器，搅拌器的搅拌棒插入阳极池中，阳极下方设有粉末收集器。
上述两专利的电解槽底部均为平面形，这样不利于铜粉的聚结，影响其进入收集器中，不利于生产过程的控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产过程易于控制、可连续生产的制备纳米级金属粉体的装置。
实现本发明目的的技术方案是：一种制备纳米级金属粉体的装置，包括电解槽和电源。所述电解槽由两块隔膜分隔成一个阴极室和两个阳极室。所述阴极室中设有旋转阴极筒。所述阴极室底部呈漏斗状，并设有一出料孔。所述出料孔通过设有放料阀的管道与一真空过滤器连接。所述真空过滤器的下端通过设有排液阀的管道与一循环泵连接。所述循环泵通过各设有阀门的两管道与所述电解槽的两个阳极室连接。
所述旋转阴极筒包括阴极筒和回转头，阴极筒顶板上固定有连接件，所述回转头的输出轴与所述连接件连接。
所述电解槽的阴极室中还设有竖直放置的超声震板，所述超声震板与超声波发生装置连接。
所述真空过滤器中设有过滤板，真空过滤器的壁上且位于所述过滤板的下方设有进气口与抽气口，进气口上连接有设有进气阀的管道，抽气口上连接有设有抽气阀的管道。
本发明具有积极的效果：(1)本发明的装置将电解槽的阴极室底部设成漏斗形，这样便于粉体聚集到阴极室底部，使得生产过程易于控制。(2)本发明在电解槽下外接过滤器和循环泵，实现连续制备和分离，并可避免粉体在电解液中的久留而发生的团聚。(3)本发明设置的旋转阴极筒一方面起到搅拌电解液的作用，使生成的金属粉体集中到反应容器底部的锥形部位，有利于产品的出料；另一方面还有利于金属粉体产品的脱落，防止了粉体颗粒在阴极上进一步沉积。(4)本发明采用的超声震板起到了混匀电解液、剥离粉体和分散粉体三重作用。
附图说明
图1为本发明的制备纳米级金属粉体的装置的结构示意图；
图2为图1中电解槽的俯视图；
图3为图1中旋转阴极筒的结构示意图。
具体实施方式
本发明的连续制备纳米级金属粉体的装置包括电解槽1、电源2、真空过滤器3以及循环泵4。
电解槽1由两块隔膜11分隔成一个阴极室12和两个阳极室13，两个阳极室13内均设有一个与电源2的正极相连的阳极13-1。阳极13-1为目标金属或者为装有块状、粉状等目标金属的阳极筐。
阴极室12底部呈漏斗状，并设有一出料孔12-1，出料孔12-1通过设有放料阀61的管道与真空过滤器3连接。真空过滤器3的下端通过设有排液阀62的管道与循环泵4连接。循环泵4通过两个设有阀门63的管道分别与电解槽1的两个阳极室13连接。
阴极室12中设有旋转阴极筒，所述旋转阴极筒包括阴极筒12-2和回转头12-3。阴极筒12-2顶板上通过螺帽51和垫片52固定有不锈钢板12-21作为连接件，回转头12-3的输出轴12-31与不锈钢板12-21通过螺丝53固定连接。回转头12-3与电源2的负极相连。
阴极室12中还设有超声震板12-4。超声震板12-4竖直放置在电解槽1的阴极室12中，并与超声波发生装置连接。
真空过滤器3内设有一过滤板31。真空过滤器3的壁上且位于过滤板31的下方设有进气口与抽气口，进气口上连接有设有进气阀32的管道，抽气口上连接有设有抽气阀33的管道。
制备时，将电源2的负极和正极分别与回转头12-3以及阳极13-1连接好，接通电源。开启超声波发生器控制超声震板12-4，开始电解。电解过程中根据电解工艺控制回转头12-3顺时针或者逆时针的转换间隔，电解一定时间后，打开阀门61，将沉积在阴极筒12-2下端的金属粉体通过出料孔12-1通入真空过滤器3中，打开抽气阀33进行真空过滤即可得到纳米级金属粉体。然后关闭抽气阀33，打开进气阀32和阀门62、63，将过滤得到的电解液经循环泵4再返回到阳极室13中重复使用。制备过程中可根据电解情况更换或者补充阳极13-1，使电解连续进行。
Claims (4)
1、一种制备纳米级金属粉体的装置，包括电解槽(1)和电源(2)；所述电解槽(1)由两块隔膜(11)分隔成一个阴极室(12)和两个阳极室(13)；所述阴极室(12)中设有旋转阴极筒，其特征在于：所述阴极室(12)底部呈漏斗状，并设有一出料孔(12-1)；所述出料孔(12-1)通过设有放料阀(61)的管道与一真空过滤器(3)连接；所述真空过滤器(3)的下端通过设有排液阀(62)的管道与一循环泵(4)连接；所述循环泵(4)通过各设有阀门(63)的两管道与所述电解槽(1)的两个阳极室(13)连接。
2、根据权利要求1所述的制备纳米级金属粉体的装置，其特征在于：所述旋转阴极筒包括阴极筒(12-2)和回转头(12-3)，阴极筒(12-2)顶板上固定有连接件(12-21)，所述回转头(12-3)的输出轴(12-31)与所述连接件(12-21)连接。
3、根据权利要求1所述的制备纳米级金属粉体的装置，其特征在于：所述电解槽(1)的阴极室(12)中还设有竖直放置的超声震板(12-4)，所述超声震板(12-4)与超声波发生装置连接。
4、根据权利要求1所述的制备纳米级金属粉体的装置，其特征在于：所述真空过滤器(3)中设有过滤板(31)，真空过滤器(3)的壁上且位于所述过滤板(31)的下方设有进气口与抽气口，进气口上连接有设有进气阀(32)的管道，抽气口上连接有设有抽气阀(33)的管道。
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