CN210826386U - 一种镁电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镁电解槽，包括有上端敞口的电解槽本体，电解槽本体由碳素材料制成，电解槽本体在中间处设有一分隔墙以使得电解槽本体被分为电解池和还原室，电解池和还原室上部由分隔墙隔离，下部连通；电解池和还原室的上方敞口处放置有盖板，当盖板放置在电解池和还原室的上方敞口处时可实现对电解池和还原室的上方敞口的密封处理，电解池内安装有阳极块，盖板和/或电解池、还原室的上部的侧壁上开设有连接口。本实用新型提供的镁电解槽结构简单，使用本电解槽进行镁电解时，具有工艺流程短、能耗低、原料获取容易等优点，将极大地改变现有的镁冶金现状，并改善环境污染的问题。

Description

一种镁电解槽

技术领域

本实用新型涉及电解设备技术领域，尤其涉及一种镁电解槽。

背景技术

现在镁的冶炼有两种工艺：硅热法和电解法。硅热法需要先冶炼出硅铁，然后再用硅铁在高温和真空（含惰性气体保护）的条件下还原出金属镁，该工艺工序过程复杂，需要消耗大量的能源。电解法是以无水氯化镁为原料，但是无水氯化镁制取困难，极易腐蚀设备。这两种工艺都存在缺陷，极大的限制了镁冶金工业的发展。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型提供一种镁电解槽。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种镁电解槽，包括有上端敞口的电解槽本体，所述电解槽本体由碳素材料制成，所述电解槽本体在中间处设有一分隔墙以使得所述电解槽本体被分为电解池和还原室，所述电解池和还原室上部由所述分隔墙隔离，下部连通；所述电解池和还原室的上方敞口处放置有盖板，当所述盖板放置在所述电解池和还原室的上方敞口处时可实现对所述电解池和还原室的上方敞口的密封处理，所述电解池内安装有阳极块，所述盖板和/或所述电解池、还原室的上部的侧壁上开设有连接口。

进一步地，所述电解槽本体的下方设置有电磁搅拌器。

进一步地，所述电解池和还原室的底部放置有铁、锰中的一种或两种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的镁电解槽结构简单，使用本电解槽进行镁电解时，具有工艺流程短、能耗低、原料获取容易等优点，将极大地改变现有的镁冶金现状，并改善环境污染的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的截面图；

图3为本实用新型实施例1的爆炸示意图；

图4为本实用新型实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实用新型提供一种镁电解槽，包括有上端敞口的电解槽本体1，电解槽本体1由碳素材料制成，电解槽本体1在中间处设有一分隔墙2以使得电解槽本体1被分为电解池3和还原室4，电解池3和还原室4上部由分隔墙2隔离，下部连通；电解池3和还原室4的上方敞口处放置有盖板5，当盖板5放置在电解池3和还原室4的上方敞口处时可实现对电解池3和还原室4的上方敞口的密封处理，电解池3内安装有阳极块6，阳极块6由阳极母线固定在外围钢结构上，并由阳极母线向阳极块6导电，阳极块6为碳素阳极，盖板5上开设有连接口7，盖板5由粘土质耐火材料制作。

实施时，可参照以下步骤进行电解工艺：

1）取下电解池3和还原室4的上方敞口处的盖板5，然后往电解池3和还原室4内加入电解液，电解液主要为氧化硅、氧化镁、氧化钙、氟化钙的混合液，电解液的高度高于分隔墙2的下端以使得电解池3和还原室4的下部在电解液和隔离墙2的作用下互相隔离；

2）在电解池3和还原室4的上方盖上设置有连接口7的盖板5，并将外部的真空泵通过管道连接电解池3上的盖板5的连接口7，将外部的镁蒸气冷凝器、氩气罐、真空泵连接还原室4上的盖板5的连接口7，此时除了连接口7处，盖板5实现对电解池3和还原室4的上端敞口的密封；

3）启动真空泵，抽出电解池3与还原室4内的空气以形成一种真空状态（真空度符合常规的镁电解的真空度即可）；

4）关闭真空泵，往电解池3内加入空气，往还原室4内加入氩气，二者同步进行，直到电解池3和还原室4的压强与大气压平衡；

5）移走电解池3上方的盖板5，并在电解池3内安装阳极块6；

6）将阳极块6连接正极，电解槽本体1连接负极，通电后实现电解，在阳极块6处生成二氧化碳，在电解池底部生成单质硅；在浓度梯度作用下，硅原子、氧化镁向还原室4移动，还原室4内，在高温和惰性气体（氩气）的保护下，硅还原氧化镁形成镁蒸气，镁蒸气再从还原室4的连接口7进入镁蒸气冷凝器，经过镁蒸气冷凝器冷却得到镁熔液，经铸造即得到了镁锭。

实施例2

与实施例1不同的是，本优选的实施例中，电解槽本体1的下方设置有电磁搅拌器8，电磁搅拌器8可加快离子扩散，提高电解效率。

基于本优选的实施例，进行电解的工艺为：

1）取下电解池3和还原室4的上方敞口处的盖板5，然后往电解池3和还原室4内加入电解液，电解液主要为氧化硅、氧化镁、氧化钙、氟化钙的混合液，电解液的高度高于分隔墙2的下端以使得电解池3和还原室4的下部在电解液和隔离墙2的作用下互相隔离；

2）在电解池3和还原室4的上方盖上设置有连接口7的盖板5，并将外部的真空泵通过管道连接电解池3上的盖板5的连接口7，将外部的镁蒸气冷凝器、氩气罐、真空泵连接还原室4上的盖板5的连接口7，此时除了连接口7处，盖板5实现对电解池3和还原室4的上端敞口的密封；

3）启动真空泵，抽出电解池3与还原室4内的空气以形成一种真空状态（真空度符合常规的镁电解的真空度即可）；

4）关闭真空泵，往电解池3内加入空气，往还原室4内加入氩气，二者同步进行，直到电解池3和还原室4的压强与大气压平衡；

5）移走电解池3上方的盖板5，并在电解池3内安装阳极块6，并在电解池3内加入铁水，铁水可以与硅溶液作用，形成硅铁熔融溶液，避免硅溶液上浮、被氧化；

6）将阳极块6连接正极，电解槽本体1连接负极，通电后实现电解，电解槽本体1的下方设置有电磁搅拌器8，在进行电解时，启动电磁搅拌器8，在阳极块6处生成二氧化碳，在电解池底部生成单质硅，并与铁水形成硅铁的熔融溶液；在浓度梯度作用下，硅原子、氧化镁向还原室4移动，还原室4内，在高温和惰性气体（氩气）的保护下，硅还原氧化镁形成镁蒸气，镁蒸气再从还原室4的连接口7进入镁蒸气冷凝器，经过镁蒸气冷凝器冷却得到镁熔液，经铸造即得到了镁锭。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种镁电解槽，包括有上端敞口的电解槽本体（1），所述电解槽本体（1）由碳素材料制成，其特征在于，所述电解槽本体（1）在中间处设有一分隔墙（2）以使得所述电解槽本体（1）被分为电解池（3）和还原室（4），所述电解池（3）和还原室（4）上部由所述分隔墙（2）隔离，下部连通；所述电解池（3）和还原室（4）的上方敞口处放置有盖板（5），当所述盖板（5）放置在所述电解池（3）和还原室（4）的上方敞口处时可实现对所述电解池（3）和还原室（4）的上方敞口的密封处理，所述电解池（3）内安装有阳极块（6），所述盖板（5）和/或所述电解池（3）、还原室（4）的上部的侧壁上开设有连接口（7）。

2.根据权利要求1所述的镁电解槽，其特征在于，所述电解槽本体（1）的下方设置有电磁搅拌器（8）。

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