CN206692758U - 一种用稀土冶炼用电解槽 - Google Patents
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Abstract
一种稀土冶炼用电解槽，包括上下设置的石墨槽和接收器，在石墨槽中设置有阳极和阴极，述接收器为两端封闭的半圆筒结构且开口向上，接收器为三层结构，从外向内依次是钼外壳、钨本体和铌涂层；在接收器的下方还设置有接收器托架，接收器托架的上表面上均匀开设有若干条凹槽，两个相邻凹槽之间形成凸块，所有凸块的上表面均与接收器的下底面相贴合；阳极为棒状结构，在阳极的中部设置有抗腐蚀凸起。本实用新型提供一种稀土冶炼用电解槽，能够灵活调整电解腔的大小以适用于不同的电解需求，阳极设置有抗腐蚀凸起以延长使用寿命，接收器在保证强度的同时增加耐腐蚀性能，还设置有接收器托架，增加了保护气体的流通通道，进而加强对电解槽保护力度。
Description
技术领域
本实用新型涉及稀土冶炼技术领域，具体的说是一种稀土冶炼用电解槽。
背景技术
稀土金属在传统冶金领域应用主要用于钢、铸铁和有色金属中，稀土的加入明显地改善了钢、铸铁和有色金属的力学性能、工艺性能和使用性能。随着稀土高新技术材料的飞速发展，稀土金属的应用领域也从冶金等传统领域向新的、技术更加密集的新材料领域发展。由于稀土金属具有无法取代的优异磁、光、电性能，是高性能稀土永磁、储氢、磁光存储和记录、超磁致伸缩、磁致冷等高新材料必不可少的基础原料，这些材料广泛用于计算机、高密度信息存储、通讯、转换、高精度导向、信息高速公路及国家安全防范等高科技领域。随着新型稀土功能材料的开发和应用，稀土金属，特别是高纯稀土金属的用量将日益增加。
目前制备稀土金属的方法主要有金属热还原法和熔盐电解法。金属热还原法目前主要包括两种，一种是对于熔点低、沸点较低的稀土金属如钐、铕、铥等，可用其氧化物为原料用金属镧或混合轻稀土金属作还原剂，进行还原——蒸馏得到金属。二是对沸点低、熔点较高的稀土金属如镝、铒、钇等，可用它们的氟化物以金属钙为还原剂进行钙热直接还原得到金属，或者采用中间合金法即钙热还原过程中加入熔点较低的合金组元使其与高熔点的稀土金属形成熔点较低的合金，同时加入氯化钙助熔剂，以降低渣的熔点，还原后得到的稀土金属合金经真空蒸馏后得到稀土金属。熔盐电解法又分为氯化物电解法和氧化物-氟化物电解法，氯化物电解法是在石墨电解槽中，以石墨为阳极，惰性材料或铁棒为阴极，通过电解熔融的稀土氯化物得到稀土金属或者合金。这种方法电解的阳极产物为污染性的Cl2，且金属直收率和电效都不太高。氧化物-氟化物电解法开始于20世纪60年代，这种方法是在由稀土氟化物、碱金属或碱土金属氟化物(有的还加上氟化钡)的电解质体系中直接添加稀土氧化物进行电解，其阳极气体为CO2，收率和电效也较氯化物电解高。
在熔盐电解法中，电解槽作为反应发生的容器，其结构对产品质量有着非常大的影响。现有的电解槽大多采用的是石墨槽作为电解容器，在石墨槽的下方设置用于接收析出的稀土金属的接收器，电解用到的阴极和阳极从上方插入到石墨槽中。通常，石墨槽采用的是方形坩埚，棒状的阳极和阴极均匀插入坩埚中，或者采用阳极包围阴极的分布方式，以提高电流的利用率。但是这样的方式存在一些不足，首先是电极的分布不可调整，无法满足不同电解方式的要求，或者是需要借助外部的驱动设备来进行调整，额外增加了设备的复杂程度。除此之外，现有的接收器大多是单一的钼或者钨接收器，在高温的作用下，其表层可能会与电解熔盐发生一定的反应，而对产品质量产生不利影响。
实用新型内容
为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种稀土冶炼用电解槽，能够灵活调整电解腔的大小以适用于不同的电解需求，阳极设置有抗腐蚀凸起，能够延长使用寿命，接收器为多层结构，在保证强度的同时增加耐腐蚀性能，还设置有接收器托架，增加了保护气体的流通通道，进而加强对电解槽保护力度。
为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：
一种稀土冶炼用电解槽，包括上下设置的石墨槽和接收器，在石墨槽中设置有阳极和阴极，所述接收器为两端封闭的半圆筒结构且开口向上，接收器为三层结构，从外向内依次是钼外壳、钨本体和铌涂层；在接收器的下方还设置有接收器托架，接收器托架的上表面上均匀开设有若干条凹槽，两个相邻凹槽之间形成凸块，所有凸块的上表面均与接收器的下底面相贴合；所述阳极为棒状结构，在阳极的中部设置有抗腐蚀凸起。
所述石墨槽为上下贯通的方形槽，在石墨槽两个相对的侧壁上各均匀开设有若干个插槽，且两个侧壁上的插槽一一对应；所述阴极呈板状结构，阴极上固定设置有两个插块，两个插块分别与石墨槽上的插槽相配合完成石墨槽与阴极的固定连接，石墨槽的侧壁与阴极围合出电解腔。
阳极悬挂设置在所述电解腔中，且抗腐蚀凸起的中部与电解腔内的熔盐液面平齐。
所述阴极呈长方形板状，两个插块分别固定设置在阴极的两条短边上。
所述插块的横截面呈“T”形。
所述凹槽共有三条。
所述石墨槽内壁的下端设置有倾斜面。
所述抗腐蚀凸起呈纺锤形。
有益效果：
1、本实用新型能够灵活调整电解腔的大小，以适用于不同的电解需求；
2、阳极设置有抗腐蚀凸起，能够延长使用寿命；
3、接收器为多层结构，在保证强度的同时增加耐腐蚀性能；
4、还设置有接收器托架，增加了保护气体的流通通道，进而加强对电解槽整体的保护力度。
附图说明
图1是接收器结构示意图；
图2是接收器支架结构示意图；
图3是阳极结构示意图；
图4是石墨槽及阴极组合方式示意图；
图5是阴极结构示意图；
图6是整体结构示意图。
附图标记：1、接收器，101、钼外壳，102、钨本体，103、铌涂层，2、接收器托架，201、凸块，202、凹槽，3、阳极，301、抗腐蚀凸起，4、石墨槽，401、倾斜面，5、阴极，501、插块。
具体实施方式
下面根据附图具体说明本实用新型的实施方式。
一种稀土冶炼用电解槽，包括上下设置的石墨槽4和接收器1，在石墨槽4中设置有阳极3和阴极5。如图1所示，所述接收器1为两端封闭的半圆筒结构且开口向上，接收器1为三层结构，从外向内依次是钼外壳101、钨本体102和铌涂层103，其中铌涂层103作为耐腐蚀层，钼外壳101作为强化层。接收器1的三层结构，在保证整体强度的同时，提高了耐腐蚀性能。
在接收器1的下方还设置有接收器托架2，如图2所示，接收器托架2的上表面上均匀开设有若干条凹槽202，两个相邻凹槽202之间形成凸块201，所有凸块201的上表面均与接收器1的下底面相贴合。作为优选，所述凹槽202共有三条。在进行冶炼时，保护气体可以从凹槽202中流通，增加了保护气体的流通通道，从而提高了其保护性能。
如图3所示，所述阳极3为棒状结构，在阳极3的中部设置有抗腐蚀凸起301，抗腐蚀凸起301优选为纺锤形。阳极3悬挂设置在所述电解腔中，且抗腐蚀凸起301的中部与电解腔内的熔盐液面平齐。因为在电解的过程中，阳极3上与熔盐液面接触的部分腐蚀最快，所以通过设置抗腐蚀凸起301，以减缓腐蚀的速度，而且当一部分的抗腐蚀凸起301被腐蚀之后，可以将阳极3调转方向继续使用，从而延长了阳极3的使用寿命，降低了生产成本。
如图4和图5所示，所述石墨槽4为上下贯通的方形槽，在石墨槽4两个相对的侧壁上各均匀开设有若干个插槽，且两个侧壁上的插槽一一对应；所述阴极5呈板状结构，阴极5上固定设置有两个插块501，两个插块501分别与石墨槽4上的插槽相配合完成石墨槽4与阴极5的固定连接，石墨槽4的侧壁与阴极5围合出电解腔。作为优选，所述石墨槽4内壁的下端设置有倾斜面401，四个倾斜面401的下边缘分别与接收器1上部的四条边相贴合，通过设置倾斜面401，可以防止析出的稀土金属无法落入接收器1中。
作为优选，所述阴极5呈长方形板状，两个插块501分别固定设置在阴极5的两条短边上。所述插块501的横截面呈“T”形。同时，在石墨槽4的插槽的下端，还设置有防止阴极5滑落的挡块。
如图6所示，在使用时，将石墨槽4、接收器1和接收器托架2从上到下依次安装好，并根据具体需要，在石墨槽4中插入一个或者多个阴极5，在每个电解腔中插入一个阳极3，并且使抗腐蚀凸起301的中部与电解腔内的熔盐液面平齐。然后开始进行电解，电解析出的金属通过石墨槽4下端的开口落入接收器1中进行收集。
Claims (8)
1.一种稀土冶炼用电解槽，包括上下设置的石墨槽（4）和接收器（1），在石墨槽（4）中设置有阳极（3）和阴极（5），其特征在于：所述接收器（1）为两端封闭的半圆筒结构且开口向上，接收器（1）为三层结构，从外向内依次是钼外壳（101）、钨本体（102）和铌涂层（103）；在接收器（1）的下方还设置有接收器托架（2），接收器托架（2）的上表面上均匀开设有若干条凹槽（202），两个相邻凹槽（202）之间形成凸块（201），所有凸块（201）的上表面均与接收器（1）的下底面相贴合；所述阳极（3）为棒状结构，在阳极（3）的中部设置有抗腐蚀凸起（301）。
2.如权利要求1所述的一种稀土冶炼用电解槽，其特征在于：所述石墨槽（4）为上下贯通的方形槽，在石墨槽（4）两个相对的侧壁上各均匀开设有若干个插槽，且两个侧壁上的插槽一一对应；所述阴极（5）呈板状结构，阴极（5）上固定设置有两个插块（501），两个插块（501）分别与石墨槽（4）上的插槽相配合完成石墨槽（4）与阴极（5）的固定连接，石墨槽（4）的侧壁与阴极（5）围合出电解腔。
3.如权利要求2所述的一种稀土冶炼用电解槽，其特征在于：阳极（3）悬挂设置在所述电解腔中，且抗腐蚀凸起（301）的中部与电解腔内的熔盐液面平齐。
4.如权利要求2所述的一种稀土冶炼用电解槽，其特征在于：所述阴极（5）呈长方形板状，两个插块（501）分别固定设置在阴极（5）的两条短边上。
5.如权利要求4所述的一种稀土冶炼用电解槽，其特征在于：所述插块（501）的横截面呈“T”形。
6.如权利要求1所述的一种稀土冶炼用电解槽，其特征在于：所述凹槽（202）共有三条。
7.如权利要求1所述的一种稀土冶炼用电解槽，其特征在于：所述石墨槽（4）内壁的下端设置有倾斜面（401）。
8.如权利要求1所述的一种稀土冶炼用电解槽，其特征在于：所述抗腐蚀凸起（301）呈纺锤形。
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|---|---|---|---|
| CN201720316997.0U CN206692758U (zh) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 一种用稀土冶炼用电解槽 |
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| CN201720316997.0U CN206692758U (zh) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 一种用稀土冶炼用电解槽 |
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|---|---|
| CN (1) | CN206692758U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109881199A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-06-14 | 深圳市铿东科技有限公司 | 一种碱性蚀刻液再生及其铜回收系统 |
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2017
- 2017-03-29 CN CN201720316997.0U patent/CN206692758U/zh active Active
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