CN109440139A - 一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及其制备方法 - Google Patents
一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及其制备方法，所述坩埚材质耐熔盐腐蚀的陶瓷材料，所述的双杯型陶瓷坩埚为整体非组装结构，制备时，先通过模具成型制备出内埚体和外埚体，然后通过机加方式在内埚体和外埚体底部制备出底板，最后将得到的坩埚坯体通过烧结或热处理进行致密处理，最终得到一体化的可用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚。该坩埚不需要进行组装，稳定牢固可靠的同时，极大节省装配时间及提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及先进陶瓷技术领域，具体涉及一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及其制备方法。
背景技术
在贵重活性金属电解精炼工艺中会需要一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及制备，内杯放置不纯的金属，并与阳极相连；两杯之间填充熔盐，通过熔盐电解精炼(阳极氧化、阴极还原)的纯金属落入两杯之间的环形空间中。
目前，包括美国洛斯阿拉莫斯实验室在内的针对特种金属开展熔盐电解精炼的研究单位，在设计这种双杯型坩埚时均采用胶粘方式，将一大一小两个坩埚粘连装配在一起。但是由于电解精炼温度在800℃左右，加上内杯有搅拌杆在搅拌内置物，如果胶体选择不当或者粘接不牢，极易造成内杯的移动和损坏，导致电解精炼工艺的失败。
发明内容
本发明的目的之一是为了解决上述技术问题，提供一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚，该坩埚为不需要进行组装，稳定牢固可靠的同时，极大节省装配时间及提高效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚，包括底板，下方与底板边缘一体相接的外埚体，位于外埚体内切下方与底板上方一体相接的内埚体；所述外埚体与内埚体的中轴线重合。
具体的说，所述外埚体的高度大于内埚体高度。
具体的说，所述底板、外埚体和内埚体的厚度一致。
具体的说，所述坩埚采用耐熔盐腐蚀的陶瓷材料制成，包括氧化铝、氧化镁、氧化钙、氮化硅中的任意一种。
更具体的说，所述外埚体的半径为内埚体半径的1.5～3倍。
本发明的另一个目的是提供上述一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚的制备方法，该方法操作简单，操作条件少，易于实现，成本低，并且最终使坩埚的具有一体化的效果。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚的制备方法，包括以下步骤：先通过模具成型制备出内埚体和外埚体，再将内埚体置于外埚体内并使其中轴线重合，然后通过机加方式在内埚体和外埚体底部制备出底板，最后将得到的坩埚坯体通过烧结或热处理进行致密处理，最终得到一体化的可用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明创新的将原来的粘接式坩埚改进为一体化坩埚，不需要进行组装，稳定牢固可靠的同时，极大节省装配时间及提高效率。并且，其在搅拌等过程中内埚体不会发生移动，因此内埚体与外埚体之间间距始终维持一致，熔盐浓度也更容易保持一致，进而使其电解效果更好。
(2)本发明相制备方法操作简单，操作条件少，易于实现，成本低，并且最终使坩埚的具有一体化的效果。
附图说明
图1为现有技术中电解精炼示意图。
图2为现有技术中双杯坩埚示意图。
图3为本发明双杯型陶瓷坩埚结构示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-底板，2-外埚体，3-内埚体。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
在现有的金属电解精炼工艺设备中通常需要如图2所示的双杯型陶瓷坩埚，电解精炼示意图如图1所示，内杯放置不纯的金属，并与阳极相连；两杯之间填充熔盐，通过熔盐电解精炼(阳极氧化、阴极还原)的纯金属落入两杯之间的环形空间中。
本实施例为使其能够达到的更好的效果更高的效率，提供了一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚。
具体来说，如图3所示，所述坩埚为非组装结构，采用耐熔盐腐蚀的陶瓷材料制成，包括氧化铝、氧化镁、氧化钙、氮化硅中的任意一种。所述坩埚具体包括底板1，下方与底板边缘一体相接的外埚体2，位于外埚体内切下方与底板上方一体相接的内埚体3；所述外埚体与内埚体的中轴线重合。其中，所述外埚体2的高度大于内埚体3高度；所述底板1、外埚体2和内埚体3的厚度一致，更便于制备；所述外埚体2的半径为内埚体3半径的1.5～3倍，使其更适用于精炼操作。该坩埚不需要进行组装，稳定牢固可靠的同时，极大节省装配时间及提高效率。
为了降低成本，使其制备更容易，本实施例还提供了上述一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚的制备方法，包括以下步骤：先通过模具成型制备出内埚体3和外埚体2，再将内埚体置于外埚体内并使其中轴线重合，然后通过机加方式在内埚体和外埚体底部制备出底板1，最后将得到的坩埚坯体通过烧结或热处理进行致密处理，最终得到一体化的可一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚。该方法操作简单，操作条件少，易于实现，成本低，并且最终使坩埚的具有一体化的效果。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚，其特征在于，包括底板(1)，下方与底板边缘一体相接的外埚体(2)，位于外埚体内切下方与底板上方一体相接的内埚体(3)；所述外埚体与内埚体的中轴线重合。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚，其特征在于，所述外埚体(2)的高度大于内埚体(3)高度。
3.根据权利要求2所述的一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚，其特征在于，所述坩埚采用耐熔盐腐蚀的陶瓷材料制成，包括氧化铝、氧化镁、氧化钙、氮化硅中的任意一种。
4.权利要求3所述的双杯型陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先通过模具成型制备出内埚体(3)和外埚体(2)，然后通过机加方式在内埚体和外埚体底部制备出底板(1)，最后将得到的坩埚坯体通过烧结或热处理进行致密处理，最终得到一体化的可用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚。
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Citations (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05295583A (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-09 | Mitsubishi Kasei Corp | サマリウム金属又はサマリウム合金の製造法 |
| US20040007466A1 (en) * | 2002-03-28 | 2004-01-15 | Seo Chung Seok | Method of reducing spent oxide nuclear fuel into nuclear-fuel metal using LiCl-Li2O salt, cathode electrode assembly used in the method, and reduction device including the assembly |
| CN201024217Y (zh) * | 2006-12-06 | 2008-02-20 | 北京有色金属研究总院 | 一种半连续熔盐电解精炼装置 |
| CN201395646Y (zh) * | 2009-03-11 | 2010-02-03 | 周宇 | 氮化硅陶瓷整体坩埚 |
| CN101666580A (zh) * | 2009-09-24 | 2010-03-10 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种真空感应熔炼用坩埚及其制造方法 |
| CN202246997U (zh) * | 2011-09-19 | 2012-05-30 | 浙江思博恩新材料科技有限公司 | 一种双层坩埚 |
| CN202460667U (zh) * | 2012-01-17 | 2012-10-03 | 吉林省赛尔光电技术有限公司 | 环形坩埚 |
| CN103060853A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-04-24 | 徐州金石彭源稀土材料厂 | 一种熔盐电解制备钬铁合金的方法 |
| CN103993335A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-20 | 东北大学 | 一种熔盐电解-浇铸直接制备铝合金的装置及方法 |
| CN203855626U (zh) * | 2014-02-18 | 2014-10-01 | 鞍山市正大炉料有限公司 | 一种用于镁合金熔炼的陶瓷-金属复合坩埚 |
| CN204342893U (zh) * | 2014-11-03 | 2015-05-20 | 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 | 一种生产稀土金属及合金的稀土熔盐电解槽 |
| CN104928721A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-23 | 中南大学 | 一种低价钛氯化物熔盐电解质的制备及精炼装置 |
| CN204686013U (zh) * | 2015-05-30 | 2015-10-07 | 江苏东瑞磁材科技有限公司 | 一种改善环形钕铁硼烧结变形和裂纹的烧舟 |
| KR20150122327A (ko) * | 2014-04-22 | 2015-11-02 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 금속 제련 설비의 용융 금속 수거 장치 및 용융 금속 수거 방법 |
| CN105420762A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-23 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 电解槽结构及熔盐电解方法 |
| CN106337193A (zh) * | 2015-07-13 | 2017-01-18 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 电解装置及电解方法 |
| CN106702438A (zh) * | 2015-08-17 | 2017-05-24 | 北京有色金属研究总院 | 一种火法处理熔盐电解阴极沉积物的方法 |
| KR101739810B1 (ko) * | 2016-07-15 | 2017-06-08 | 한국원자력연구원 | 일체형 전해정련 및 염증류 시스템 및 그 작동 방법 |
| CN106835203A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-06-13 | 宝纳资源控股(集团)有限公司 | 一种熔盐的净化装置及方法 |
| CN107109524A (zh) * | 2014-09-09 | 2017-08-29 | 亚利桑那大学董事会 | 用于浸提金属和贮存金属提取期间的热能的系统、装置和方法 |
| CN206624927U (zh) * | 2016-12-15 | 2017-11-10 | 鹰潭盛发铜业有限公司 | 一种铜粉快速制取电解炉装置 |
| CN107541755A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-05 | 中国铝业股份有限公司 | 一种内加热式熔盐电解槽 |
| CN107723625A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-02-23 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种U‑Mo‑Zr合金的制备方法 |
| CN107721427A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 安阳市佰士特异型石墨制品有限责任公司 | 一种新能源汽车动力电池专用组合石墨坩埚及其制造工艺 |
| CN207143365U (zh) * | 2017-06-20 | 2018-03-27 | 常州市永达五金工具厂 | 一种单晶硅生长用组合式石英坩埚 |
| KR101983999B1 (ko) * | 2017-11-29 | 2019-05-30 | 한국생산기술연구원 | 용융염 전해 정련 장치 |
| CN209397278U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-09-17 | 中核四0四有限公司 | 一种用于电解精炼的坩埚 |
-
2018
- 2018-11-30 CN CN201811452564.3A patent/CN109440139B/zh active Active
Patent Citations (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05295583A (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-09 | Mitsubishi Kasei Corp | サマリウム金属又はサマリウム合金の製造法 |
| US20040007466A1 (en) * | 2002-03-28 | 2004-01-15 | Seo Chung Seok | Method of reducing spent oxide nuclear fuel into nuclear-fuel metal using LiCl-Li2O salt, cathode electrode assembly used in the method, and reduction device including the assembly |
| CN201024217Y (zh) * | 2006-12-06 | 2008-02-20 | 北京有色金属研究总院 | 一种半连续熔盐电解精炼装置 |
| CN201395646Y (zh) * | 2009-03-11 | 2010-02-03 | 周宇 | 氮化硅陶瓷整体坩埚 |
| CN101666580A (zh) * | 2009-09-24 | 2010-03-10 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种真空感应熔炼用坩埚及其制造方法 |
| CN202246997U (zh) * | 2011-09-19 | 2012-05-30 | 浙江思博恩新材料科技有限公司 | 一种双层坩埚 |
| CN202460667U (zh) * | 2012-01-17 | 2012-10-03 | 吉林省赛尔光电技术有限公司 | 环形坩埚 |
| CN103060853A (zh) * | 2013-01-23 | 2013-04-24 | 徐州金石彭源稀土材料厂 | 一种熔盐电解制备钬铁合金的方法 |
| CN203855626U (zh) * | 2014-02-18 | 2014-10-01 | 鞍山市正大炉料有限公司 | 一种用于镁合金熔炼的陶瓷-金属复合坩埚 |
| KR20150122327A (ko) * | 2014-04-22 | 2015-11-02 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 금속 제련 설비의 용융 금속 수거 장치 및 용융 금속 수거 방법 |
| CN103993335A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-20 | 东北大学 | 一种熔盐电解-浇铸直接制备铝合金的装置及方法 |
| CN107109524A (zh) * | 2014-09-09 | 2017-08-29 | 亚利桑那大学董事会 | 用于浸提金属和贮存金属提取期间的热能的系统、装置和方法 |
| CN204342893U (zh) * | 2014-11-03 | 2015-05-20 | 江西稀有金属钨业控股集团有限公司 | 一种生产稀土金属及合金的稀土熔盐电解槽 |
| CN204686013U (zh) * | 2015-05-30 | 2015-10-07 | 江苏东瑞磁材科技有限公司 | 一种改善环形钕铁硼烧结变形和裂纹的烧舟 |
| CN104928721A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-09-23 | 中南大学 | 一种低价钛氯化物熔盐电解质的制备及精炼装置 |
| CN106337193A (zh) * | 2015-07-13 | 2017-01-18 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 电解装置及电解方法 |
| CN106702438A (zh) * | 2015-08-17 | 2017-05-24 | 北京有色金属研究总院 | 一种火法处理熔盐电解阴极沉积物的方法 |
| CN105420762A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-23 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 电解槽结构及熔盐电解方法 |
| KR101739810B1 (ko) * | 2016-07-15 | 2017-06-08 | 한국원자력연구원 | 일체형 전해정련 및 염증류 시스템 및 그 작동 방법 |
| CN206624927U (zh) * | 2016-12-15 | 2017-11-10 | 鹰潭盛发铜业有限公司 | 一种铜粉快速制取电解炉装置 |
| CN106835203A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-06-13 | 宝纳资源控股(集团)有限公司 | 一种熔盐的净化装置及方法 |
| CN207143365U (zh) * | 2017-06-20 | 2018-03-27 | 常州市永达五金工具厂 | 一种单晶硅生长用组合式石英坩埚 |
| CN107541755A (zh) * | 2017-08-10 | 2018-01-05 | 中国铝业股份有限公司 | 一种内加热式熔盐电解槽 |
| CN107723625A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-02-23 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种U‑Mo‑Zr合金的制备方法 |
| CN107721427A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 安阳市佰士特异型石墨制品有限责任公司 | 一种新能源汽车动力电池专用组合石墨坩埚及其制造工艺 |
| KR101983999B1 (ko) * | 2017-11-29 | 2019-05-30 | 한국생산기술연구원 | 용융염 전해 정련 장치 |
| CN209397278U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-09-17 | 中核四0四有限公司 | 一种用于电解精炼的坩埚 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| HAILONG ZHANG 等: ""Microstructures and tensile properties of directionally solidified Ti-45Al-2Cr-2Nb alloy by electromagnetic cold crucible zone melting technology with Y2O3 moulds"", 《VACUUM》 * |
| 陈锦 等: ""钨坩埚的制备技术"", 《中国钨业》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109440139B (zh) | 2021-03-30 |
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