KR102284343B1 - Structure for cathode lead used in metal refining method using liquid metal cathode - Google Patents
Structure for cathode lead used in metal refining method using liquid metal cathode Download PDFInfo
- Publication number
- KR102284343B1 KR102284343B1 KR1020210052561A KR20210052561A KR102284343B1 KR 102284343 B1 KR102284343 B1 KR 102284343B1 KR 1020210052561 A KR1020210052561 A KR 1020210052561A KR 20210052561 A KR20210052561 A KR 20210052561A KR 102284343 B1 KR102284343 B1 KR 102284343B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tube
- cathode
- liquid metal
- metal
- lead used
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/005—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells of cells for the electrolysis of melts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/04—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of magnesium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
- C25C7/025—Electrodes; Connections thereof used in cells for the electrolysis of melts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물에 관한 것으로, 구체적으로는 액체금속 및 용융염이 침투하는 것을 방지하여 안정적으로 장시간 전해가 가능한 음극 리드용 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a structure for a cathode lead employed in a metal smelting method using a liquid metal anode, and more particularly, to a structure for a cathode lead that can stably electrolyze for a long time by preventing penetration of liquid metal and molten salt.
현재 상업적 마그네슘 제련은 돌로마이트를 원료로 사용하는 열환원법과, 마그네사이트 등 다양한 마그네슘 자원으로부터 만들어진 무수염화마그네슘(MgCl2)을 원료로 사용하는 용융염 전해법으로 나눠진다.Currently, commercial magnesium smelting is divided into a thermal reduction method using dolomite as a raw material and a molten salt electrolysis method using anhydrous magnesium chloride (MgCl 2 ) made from various magnesium resources such as magnesite as a raw material.
현재 세계 마그네슘 금속 생산량의 약 85 %는 중국에서 열환원법을 통해 제조되고 있으나 마그네슘 톤당 에너지 소모가 크고, 회분식(batch) 생산 방식으로 생산능력이 낮으며, 마그네슘 제조 시 이산화탄소 발생량이 크기 때문에 지구온난화에 미치는 영향이 타 공정 대비 크다.Currently, about 85% of the world's magnesium metal production is produced through the thermal reduction method in China, but the energy consumption per ton of magnesium is high, the batch production method has low production capacity, and the production of magnesium produces large amounts of carbon dioxide. The impact is greater than that of other processes.
반면, 용융염 전해법의 경우 마그네슘 톤당 에너지 소모가 낮고, 연속식 생산 방식이며, 마그네슘 제조 시 이산화탄소 발생량이 상대적으로 작기 때문에 지구 온난화에 미치는 영향이 열환원법 대비 낮다.On the other hand, in the case of the molten salt electrolysis method, energy consumption per ton of magnesium is low, it is a continuous production method, and since the amount of carbon dioxide generated during magnesium production is relatively small, the effect on global warming is lower than that of the thermal reduction method.
그러나, 용융염 전해법의 원료가 되는 무수염화마그네슘 제조공정이 에너지 집약적인 공정이며, 전해 시 염소가스가 발생되는 점이 단점으로 지적되고 있다.However, the manufacturing process of anhydrous magnesium chloride, which is the raw material of the molten salt electrolysis method, is an energy-intensive process, and the point that chlorine gas is generated during electrolysis is pointed out as a disadvantage.
따라서, 이와 같은 기존 공정의 문제점들을 해결하기 위해 산화물 멤브레인(solid oxide membrane, SOM)을 이용한 산화물 용융염 전해법 등이 연구되고 있으나, 비교적 낮은 전류효율, 높은 공정온도, YSZ(Yttria Stabilized Zirconia) 멤브레인의 내구성 등이 해결해야 할 점으로 남아있다.Therefore, in order to solve the problems of the existing process, oxide molten salt electrolysis using a solid oxide membrane (SOM) has been studied, but relatively low current efficiency, high process temperature, and Yttria Stabilized Zirconia (YSZ) membrane durability, etc., remain to be resolved.
이러한 문제점들을 해결하기 위해서 본 출원인은 염화 공정이 불필요하고, 염소 가스의 발생이 없는 액체금속 음극을 이용한 금속 산화물의 용융염 전해공정을 통해 고순도의 금속을 제조 할 수 있는 고효율, 친환경적인 '액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법'을 한국등록특허공보 10-2004920호에 제안한 바 있다.In order to solve these problems, the present applicant has proposed a high-efficiency, eco-friendly 'liquid metal that does not require a chlorination process and can produce high-purity metal through the molten salt electrolysis process of metal oxide using a liquid metal cathode that does not generate chlorine gas. A metal smelting method using an anode' has been proposed in Korean Patent Publication No. 10-2004920.
도 1은 종래 기술(한국등록특허공보 10-2004920호)에 따른 액체금속 음극을 이용한 금속 산화물의 용융염 전해 방법을 수행한 전해조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an electrolytic cell in which a molten salt electrolysis method of a metal oxide using a liquid metal cathode according to the prior art (Korean Patent Publication No. 10-2004920) is performed.
종래 기술에 따른 금속 제련방법은 목적금속과 합금을 형성할 수 있는 액체금속 음극을 이용하여 목적금속 산화물을 포함하는 원료를 전해 환원시켜, 목적금속과 액체금속 음극간의 합금을 형성하는 용융염 전해환원 단계(도 1(a)); 및 상기 합금을 진공증류 공정을 통해 고순도의 목적금속을 회수하는 단계(도 1(b));를 포함하여 이루어진다.The metal smelting method according to the prior art uses a liquid metal cathode capable of forming an alloy with the target metal by electrolytic reduction of a raw material containing the target metal oxide, and molten salt electrolytic reduction to form an alloy between the target metal and the liquid metal cathode step (Fig. 1(a)); And recovering the high-purity target metal through a vacuum distillation process for the alloy (FIG. 1 (b)); is made including.
이러한 금속 제련방법은, 목적금속 산화물을 포함하는 원료를 전해 환원시키되, 목적금속과 합금 형성이 가능한 액체금속 음극을 사용함에 따라, 목적금속이 전해 환원됨과 동시에 액체금속 음극과 합금을 형성하여 용융점이 낮아져 상대적으로 낮은 온도에서 효과적으로 전해 환원이 이루어질 수 있다.In this metal smelting method, a raw material containing a target metal oxide is electrolytically reduced, but by using a liquid metal cathode capable of forming an alloy with the target metal, the target metal is electrolytically reduced and at the same time an alloy is formed with the liquid metal cathode to achieve a melting point. It is lowered, so that the electrolytic reduction can be effectively achieved at a relatively low temperature.
또한, 전해염보다 밀도가 높은 액상의 합금 상태로 목적금속이 회수됨에 따라 양극에서 발생하는 가스에 의한 오염을 현저하게 방지할 수 있어, 높은 전류효율을 나타낼 수 있다.In addition, as the target metal is recovered in a liquid alloy state with a higher density than the electrolyte salt, contamination by gas generated from the anode can be significantly prevented, thereby exhibiting high current efficiency.
나아가, 상기 형성된 합금을 진공 증류 공정을 통해 목적금속을 회수할 수 있어, 불순물의 함유량이 매우 적은 고순도의 목적금속을 제조할 수 있는 장점이 있다.Furthermore, since the target metal can be recovered from the formed alloy through a vacuum distillation process, there is an advantage in that a high purity target metal having a very small content of impurities can be manufactured.
도 2는 종래 기술(한국등록특허공보 10-2004920호)에 따른 액체금속 음극(구리, 은, 주석)을 이용한 산화마그네슘(MgO)의 용융염 전해방법의 전해조를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram showing an electrolytic cell of a molten salt electrolysis method of magnesium oxide (MgO) using a liquid metal cathode (copper, silver, tin) according to the prior art (Korean Patent Publication No. 10-2004920).
전술한 용융염 전해환원 단계는 액체금속 음극, 전해염과 양극을 포함하는 전해조에서 수행될 수 있다.The above-described molten salt electrolytic reduction step may be performed in an electrolytic cell including a liquid metal anode, an electrolytic salt and an anode.
이와 같이 전해환원 시, 목적금속 산화물을 포함하는 원료는 전해염에 포함되어 전해환원 공정이 수행될 수 있다.In the electrolytic reduction as described above, the raw material including the target metal oxide may be included in the electrolytic salt to perform the electrolytic reduction process.
용융염 전해환원 단계에서 양극 소재는 백금, 흑연, Inconel 690 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중 선택된 1종의 내부식성 합금을 사용한다.In the molten salt electrolytic reduction step, one type of corrosion-resistant alloy selected from the group consisting of platinum, graphite, Inconel 690, and combinations thereof is used as the cathode material.
액체금속 음극은 구리, 은 및 주석으로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상을 사용한다.The liquid metal anode uses at least one selected from the group consisting of copper, silver and tin.
액체금속 음극에 전하를 흘려주기 위한 음극 리드선은 탄소봉을 니켈와이어와 연결시키고 이를 알루미나 튜브에 삽입하여 제작한다.The negative lead wire for flowing electric charge to the liquid metal negative electrode is manufactured by connecting a carbon rod with a nickel wire and inserting it into an alumina tube.
탄소봉과 알루미나 튜브 사이로 전해염이 스며드는 것을 방지하기 위해, 알루미나계의 세라믹 접착제를 사용하고, 저온 및 고온에서 건조 후 사용한다.In order to prevent the electrolyte salt from permeating between the carbon rod and the alumina tube, an alumina-based ceramic adhesive is used and dried at low and high temperatures before use.
양극 소재는 탄소봉 또는 백금선을 사용한다. The cathode material uses a carbon rod or platinum wire.
양극 리드선은 상기 양극 소재를 니켈 와이어와 연결시키고 이를 알루미나 튜브에 삽입하여 제작하며, 또한 양극 소재와 알루미나 튜브 사이를 세라믹 접착제를 사용하여 마감한다.The anode lead wire is manufactured by connecting the anode material to a nickel wire and inserting it into an alumina tube, and a ceramic adhesive is used between the cathode material and the alumina tube to finish.
전극 준비 후 액체금속 음극을 마그네시아 또는 알루미나 도가니에 장입하고, 이러한 도가니를 전해조 하부에 위치시킨 다음, 전해염을 채우고 양극을 전해염 내부에, 음극 리드용 구조물을 액체금속 음극 내부에 설치한다.After preparing the electrode, the liquid metal cathode is charged into a magnesia or alumina crucible, and this crucible is placed at the bottom of the electrolyzer, and then the electrolyte is filled and the anode is placed inside the electrolyte salt, and the structure for the cathode lead is installed inside the liquid metal cathode.
그러나, 종래에는 전술한 바와 같이 탄소봉과 알루미나 튜브 사이로 전해염이 스며드는 것을 방지하기 위해 알루미나계의 세라믹 접착제를 사용하였는데, 장시간 사용하는 경우 음극에 전착되는 마그네슘 및 불화물 용융염과 반응하여 알루미나계의 세라믹 접착제가 열화되는 문제점이 있다.However, as described above, in the prior art, an alumina-based ceramic adhesive was used to prevent the electrolyte salt from permeating between the carbon rod and the alumina tube. There is a problem that the adhesive deteriorates.
이처럼 알루미나 튜브와 탄소봉 사이에 개재된 알루미나계 세라믹제가 열화됨으로써, 탄소봉과 알루미나 튜브 사이로 전해염이 스며들게 되어 전해가 불안정적으로 이루어지는 문제점이 있다.As such, as the alumina-based ceramic material interposed between the alumina tube and the carbon rod is deteriorated, the electrolyte salt permeates between the carbon rod and the alumina tube, thereby causing unstable electrolysis.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 여러 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 액체금속 및 용융염이 침투하는 것을 방지하여 안정적으로 장시간 전해가 가능한 음극 리드용 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the various problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a structure for a cathode lead capable of stably performing electrolysis for a long time by preventing penetration of liquid metal and molten salt.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1관점에 따른 액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물은, 소정 길이로 이루어진 중공의 제1튜브; 상측에 상기 제1튜브의 하부가 결합되는 소정 길이로 이루어진 중공의 제2튜브; 상기 제1튜브와 제2튜브의 내부에 삽입되는 니켈 와이어; 및 액체금속 음극에 전하를 흘려주도록 상기 니켈 와이어와 연결되고, 상기 제2튜브의 하부에 결합되는 흑연 팁;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above objects, the structure for a cathode lead employed in the metal smelting method using the liquid metal cathode according to the first aspect of the present invention includes: a hollow first tube having a predetermined length; a hollow second tube having a predetermined length to which a lower portion of the first tube is coupled to an upper side; a nickel wire inserted into the first tube and the second tube; and a graphite tip connected to the nickel wire so as to flow an electric charge to the liquid metal anode and coupled to a lower portion of the second tube.
이때, 상기 제1튜브는, 알루미나(Al2O3)로 형성된 튜브인 것이 바람직하다.In this case, the first tube is preferably a tube formed of alumina (Al 2 O 3 ).
또한, 상기 제2튜브는, 질화붕소(BN)로 형성된 튜브인 것이 바람직하다.In addition, the second tube is preferably a tube formed of boron nitride (BN).
아울러, 상기 제2튜브의 상측에는 내외주면을 관통하는 고정홀이 하나 이상으로 형성되고, 상기 고정홀에는 소정의 체결기구가 끼워져 상기 제1튜브의 하측과 제2튜브의 상측을 고정하도록 이루어질 수 있다.In addition, one or more fixing holes penetrating the inner and outer peripheral surfaces are formed on the upper side of the second tube, and a predetermined fastening mechanism is inserted into the fixing hole to fix the lower side of the first tube and the upper side of the second tube. there is.
이때, 상기 체결기구는, 흑연으로 이루어진 흑연 볼트일 수 있다.In this case, the fastening mechanism may be a graphite bolt made of graphite.
또한, 상기 제2튜브의 하부에 결합된 흑연 팁의 상부에는 길이 방향으로 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈에는 중공의 결합구가 끼워지며, 상기 결합구에는 상기 니켈 와이어의 하단이 결합될 수 있다.In addition, a coupling groove is formed in the longitudinal direction on the upper portion of the graphite tip coupled to the lower portion of the second tube, a hollow coupling hole is fitted into the coupling groove, and the lower end of the nickel wire can be coupled to the coupling hole there is.
아울러, 상기 결합홈의 내주면에는 제1나사산이 형성될 수 있다.In addition, a first screw thread may be formed on the inner circumferential surface of the coupling groove.
게다가, 상기 결합구의 외주면에는 상기 결합홈의 내주면에 형성된 제1나사산과 대응되게 제2나사산이 형성되어 상기 제1나사산과 제2나사산은 나사결합하도록 이루어질 수 있다.In addition, a second screw thread is formed on the outer circumferential surface of the coupling hole to correspond to the first screw thread formed on the inner circumferential surface of the coupling groove, so that the first screw thread and the second screw thread are screwed together.
이러한 결합구의 내주면에는, 나사 탭(tap)이 형성될 수 있다.A screw tap may be formed on the inner circumferential surface of the coupler.
또한, 상기 결합구는, 흑연으로 형성된 흑연 탭인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the said coupler is a graphite tab formed of graphite.
아울러, 상기 제2튜브의 하부 내경은, 하측으로 갈수록 증가하는 형태로 형성될 수 있다.In addition, the lower inner diameter of the second tube may be formed to increase toward the lower side.
게다가, 상기 흑연 팁의 외주면은, 상기 제2튜브의 하부 내경과 대응되게 테이퍼진 형태로 형성될 수 있다.In addition, the outer peripheral surface of the graphite tip may be formed in a tapered shape to correspond to the lower inner diameter of the second tube.
또한, 상기 제2튜브의 하부 내주면에는 제3나사산이 형성되고, 상기 흑연 팁의 외주면에는 상기 제3나사산과 대응되게 제4나사산이 형성될 수 있다.In addition, a third screw thread may be formed on a lower inner circumferential surface of the second tube, and a fourth screw thread may be formed on an outer circumferential surface of the graphite tip to correspond to the third screw thread.
한편, 본 발명의 제2관점에 따른 액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법은, 전술한 음극 리드용 구조물을 이용하여 금속을 제련하는 방법으로서, 액체금속 음극이 내부 하단에 구비되고 전해염을 포함하는 전해조를 사용하여, 목적금속 산화물의 용융염 전해를 통해 액체금속 음극과 목적금속 간의 합금을 형성하는 단계; 및 상기 전해를 통해 생성된 액체금속 음극-목적금속 합금을 분리하고, 진공 증류하여 목적금속을 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the metal smelting method using a liquid metal negative electrode according to the second aspect of the present invention is a method of smelting metal using the above-described structure for a negative electrode lead, wherein the liquid metal negative electrode is provided at the bottom inside and contains an electrolyte salt Forming an alloy between the liquid metal cathode and the target metal through molten salt electrolysis of the target metal oxide using an electrolytic cell; and separating the liquid metal negative electrode produced through the electrolysis-target metal alloy, and recovering the target metal by vacuum distillation.
이때, 상기 목적금속은, 마그네슘인 것이 바람직하다.In this case, the target metal is preferably magnesium.
또한, 상기 액체금속 음극은, 구리, 은 및 주석으로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.In addition, the liquid metal negative electrode is preferably at least one selected from the group consisting of copper, silver and tin.
아울러, 상기 목적금속 산화물은, 산화마그네슘(MgO)인 것이 바람직하다.In addition, the target metal oxide is preferably magnesium oxide (MgO).
기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in "Details for carrying out the invention" and the accompanying "drawings".
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and/or features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the various embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.However, the present invention is not limited to the configuration of each embodiment disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and each embodiment disclosed in this specification makes the disclosure of the present invention complete, It is provided to fully inform those of ordinary skill in the art to which the invention pertains to the scope of the present invention, and it should be understood that the present invention is only defined by the scope of each claim.
전술한 과제의 해결수단에 의하면 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.According to the means for solving the above problems, the present invention has the following effects.
본 발명은 질화붕소로 형성된 제2튜브와 흑연 팁을 테이퍼진 형태로 나사결합하도록 구성함으로써, 액체금속 및 용융염이 침투하는 것을 방지하여 안정적으로 장시간 전해가 가능한 효과가 있다.According to the present invention, by screwing the second tube formed of boron nitride and the graphite tip in a tapered shape, the liquid metal and molten salt are prevented from penetrating, thereby enabling stable long-term electrolysis.
또한, 본 발명은 액체금속과 접촉하게 되는 제2튜브 자체를 질화 붕소 소재로 형성함으로써, 액체금속 및 용융염과의 반응성을 억제할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of suppressing the reactivity with the liquid metal and the molten salt by forming the second tube itself, which comes into contact with the liquid metal, of a boron nitride material.
도 1은 종래 기술에 따른 액체금속 음극을 이용한 금속 산화물의 용융염 전해 방법을 수행한 전해조를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 액체금속 음극(구리, 은, 주석)을 이용한 산화마그네슘(MgO)의 용융염 전해방법의 전해조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.1 is a view showing an electrolytic cell in which a molten salt electrolysis method of a metal oxide using a liquid metal cathode according to the prior art is performed.
2 is a schematic diagram showing an electrolytic cell of a molten salt electrolysis method of magnesium oxide (MgO) using a liquid metal cathode (copper, silver, tin) according to the prior art.
3 is a view showing a structure for a cathode lead employed in the metal smelting method using a liquid metal anode according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of part A of FIG. 3 .
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before describing the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed as being unconditionally limited to their ordinary or dictionary meanings, and in order for the inventor of the present invention to describe his invention in the best way It should be understood that the concepts of various terms can be appropriately defined and used, and further, these terms or words should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used herein are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not used for the purpose of specifically limiting the content of the present invention, and these terms represent various possibilities of the present invention. It should be understood that the term has been defined with consideration in mind.
또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.Also, in the present specification, it should be noted that, unless the context clearly indicates otherwise, the expression in the singular may include a plurality of expressions, and may include the meaning of the singular even if similarly expressed in plural. do.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.In the case where it is stated throughout this specification that a component "includes" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component unless otherwise stated. It could mean that you can.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Furthermore, when it is described that a certain component is "exists in or is connected to" of another component, this component may be directly connected or installed in contact with another component, and a certain It may be installed spaced apart at a distance, and in the case of being installed spaced apart by a certain distance, a third component or means for fixing or connecting the component to another component may exist, and now It should be noted that the description of the components or means of 3 may be omitted.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when it is described that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the third element or means does not exist.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Similarly, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between", or "neighboring to" and "directly adjacent to", have the same meaning. should be interpreted as
또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.In addition, in this specification, terms such as "one side", "the other side", "one side", "the other side", "first", "second", etc., if used, with respect to one component, this single component It is used to be clearly distinguished from other components, and it should be understood that the meaning of the component is not limitedly used by such terms.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.In addition, in the present specification, terms related to positions such as "upper", "lower", "left", and "right", if used, should be understood as indicating a relative position in the drawing with respect to the corresponding component, Unless an absolute position is specified with respect to their position, these position-related terms should not be construed as referring to an absolute position.
더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.Furthermore, in the specification of the present invention, terms such as “…unit”, “…group”, “module”, “device”, etc., if used, mean a unit capable of processing one or more functions or operations, which means hardware Alternatively, it should be understood that it may be implemented in software, or a combination of hardware and software.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.In addition, in this specification, in specifying the reference numerals for each component of each drawing, the same component has the same reference number even if the component is shown in different drawings, that is, the same reference is made throughout the specification. Symbols indicate identical components.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings attached to this specification, the size, position, coupling relationship, etc. of each component constituting the present invention are partially exaggerated, reduced, or omitted for convenience of explanation or in order to sufficiently clearly convey the spirit of the present invention. may be described, and therefore the proportion or scale may not be exact.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following, in describing the present invention, a detailed description of a configuration determined that may unnecessarily obscure the gist of the present invention, for example, a detailed description of a known technology including the prior art may be omitted.
도 3은 본 발명에 따른 액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.3 is a view showing a structure for a cathode lead employed in a metal smelting method using a liquid metal anode according to the present invention, and FIG. 4 is an enlarged view of part A of FIG. 3 .
본 발명에 따른 액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물은, 제1튜브(1), 니켈 와이어(2), 제2튜브(4) 및 흑연 팁(6)을 포함하여 구성된다.The structure for the negative lead used in the metal smelting method using the liquid metal negative electrode according to the present invention includes a first tube (1), a nickel wire (2), a second tube (4) and a graphite tip (6) do.
제1튜브(1)는 소정 길이로 이루어진 중공체로 형성된다.The
이러한 제1튜브(1)는, 알루미나(Al2O3)로 형성된 튜브일 수 있는데, 상단과 하단이 개방된 형태이다. 이때, 제1튜브(1)의 개방된 상단에는 마개가 구비될 수 있다.The
제2튜브(4)는 상측에 제1튜브(1)의 하부가 결합되는 소정 길이로 이루어진 중공체로 형성된다.The
이와 같은 제2튜브(4)는 제1튜브(1)와 마찬가지로 상단과 하단이 개방된 형태이다.The
또한, 제2튜브(4)는, 질화붕소(BN)로 형성된 튜브일 수 있다.In addition, the
질화붕소는 흑연과 유사한 결정 구조를 갖는 B와 N의 화합물이다. 전기 절연성을 지니며, 색깔이 흰 것을 제외하고는 흑연과 꼭 같은 백색 흑연이다.Boron nitride is a compound of B and N with a crystal structure similar to graphite. It has electrical insulating properties and is white graphite, just like graphite, except that it is white in color.
B와 N이 1: 1로 화합하여 흑연과 거의 같은 결정 구조를 갖고 있다. 물성적(物性的)으로도 흑연과 유사한 점이 많다. 결합 양식은 공유결합(共有結合)을 주체로 하지만 흑연에 비해서 이온 결합성의 비율이 크고, 금속 결합성이 없다. 이러한 이유로 자유전자(自由電子)를 갖고 있지 않으며, 전기 절연성이고 백색이다. 물성면에서는 가공성(加工性)이 쉬운 것이 최대의 특징이다. 이것은 흑연과 유사한 층상(層狀) 구조의 층간 결합강도가 다른 방향에 비해 약한 데서 비롯되는 것으로, 나이프나 톱, 선반 등으로 쉽사리 가공할 수 있다. B and N are combined in a 1:1 ratio to have a crystal structure almost identical to that of graphite. In terms of physical properties, there are many similarities to graphite. The bonding mode is mainly covalent bonding, but compared to graphite, the ratio of ionic bonding is large, and there is no metal bonding. For this reason, it has no free electrons, is electrically insulating, and is white. In terms of physical properties, the greatest feature is that it is easy to process. This is due to the fact that the interlayer bonding strength of the layered structure similar to graphite is weaker than in other directions, and it can be easily processed with a knife, saw, or lathe.
또한, 질화붕소는 공기 중에서는 600℃ 전후에서 산화하여 B2O3가 되지만, N2 중에서는 2000℃ 이상의 내열성을 갖고 있다. 고온 하에서의 강도, 전기 절연성의 저하가 적은 것이 특징이다. 또 열전도율이 크고, 영률이 작기 때문에 내열 충격성도 우수하다. 흑연의 동소체(同素體)로서 다이아몬드가 존재하는 것과 마찬가지로, 질화붕소에도 CBN 등의 고압상(高壓相)이 존재하여 다이아몬드와 마찬가지의 큰 경도를 나타내는 것이 알려져 있다.Further, boron nitride is oxidized to B 2 O 3 at around 600° C. in air, but has heat resistance of 2000° C. or higher in N 2 . It is characterized in that there is little fall in strength and electrical insulation under high temperature. Moreover, since thermal conductivity is large and Young's modulus is small, it is excellent also in thermal shock resistance. As diamond exists as an allotrope of graphite, it is known that high-pressure phases such as CBN exist in boron nitride and exhibit the same high hardness as diamond.
이처럼 액체금속과 접촉하게 되는 제2튜브(4) 자체를 질화 붕소 소재로 형성함으로써, 액체금속 및 용융염과의 반응성을 억제할 수 있게 된다.As such, by forming the
이때, 제2튜브(4)의 상측에는 내외주면을 관통하는 고정홀이 하나 이상으로 형성되는데, 이러한 고정홀에는 소정의 체결기구(3)가 끼워져 제1튜브(1)의 하측과 제2튜브(4)의 상측을 고정하게 된다.At this time, one or more fixing holes penetrating the inner and outer peripheral surfaces are formed on the upper side of the
이때 사용되는 체결기구(3)는, 흑연으로 이루어진 흑연 볼트일 수 있다.The
아울러, 제2튜브(4)의 하부 내경은, 하측으로 갈수록 증가하는 테이퍼진 형태의 테이퍼부(4a)가 형성될 수 있다.In addition, a lower inner diameter of the
또한, 제2튜브(4)의 하부 내주면에는 제3나사산이 형성되어 후술하는 흑연 팁(6)의 외주면에 형성된 제4나사산과 나사결합하게 된다.In addition, a third screw thread is formed on the lower inner circumferential surface of the
니켈 와이어(2)는 제1튜브(1)와 제2튜브(4)의 내부에 삽입되어 후술하는 흑연 팁(6)에 연결되어 액체 금속 음극에 전하를 흘려주기 위한 음극 리드선의 역할을 한다.The
흑연 팁(6)은 액체금속 음극에 전하를 흘려주도록 니켈 와이어(2)와 연결되고, 제2튜브(4)의 하부에 결합된다.The
이때, 제2튜브(4)의 하부에 결합된 흑연 팁(6)의 상부에는 길이 방향으로 결합홈이 형성되는데, 이러한 결합홈에는 중공의 결합구(5)가 끼워지게 된다.At this time, a coupling groove is formed in the longitudinal direction at the upper portion of the
이와 같은 결합구(5)에는 니켈 와이어(2)의 하단이 결합되고, 결합홈의 내주면에는 제1나사산이 형성되어 결합구(5)의 외주면에 형성된 제2나사산과 나사결합을 하게 된다.The lower end of the
즉, 결합구(5)의 외주면에는 결합홈의 내주면에 형성된 제1나사산과 대응되게 제2나사산이 형성되어 제1나사산과 제2나사산은 나사결합하도록 이루어질 수 있다.That is, the second screw thread is formed on the outer circumferential surface of the
아울러, 결합구(5)의 내주면에는, 나사 탭(tap)이 형성될 수 있다.In addition, a screw tab (tap) may be formed on the inner circumferential surface of the coupler (5).
이에 따라, 결합구(5)의 내부로 니켈 와이어(2)를 삽입하는 경우 니켈 와이어(2)의 하부 외부면에는 나사산이 형성되면서 결합구(5)에 견고하게 고정될 수 있다.Accordingly, when the
이러한 결합구(5)는, 흑연으로 형성된 흑연 탭인 것이 바람직하다.It is preferable that such a
게다가, 흑연 팁(6)의 외주면은, 제2튜브(4)의 하부 내경과 대응되게 테이퍼진 형태로 형성될 수 있다.In addition, the outer circumferential surface of the
또한, 제2튜브(4)의 하부 내주면에는 제3나사산이 형성되고, 흑연 팁(6)의 외주면에는 제3나사산과 대응되게 제4나사산이 형성될 수 있다.In addition, a third screw thread may be formed on the lower inner circumferential surface of the
이처럼 본 발명은 질화붕소로 형성된 제2튜브(4)와 흑연 팁(6)을 테이퍼진 형태로 나사결합하도록 구성함으로써, 종래와 같이 세라믹 접착제를 사용하지 않고도 액체금속 및 용융염이 침투하는 것을 방지하여 안정적으로 장시간 전해가 가능한 장점이 있다.As such, the present invention prevents penetration of liquid metal and molten salt without using a ceramic adhesive as in the prior art by configuring the
한편, 본 발명의 제2관점에 따른 액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법은, 전술한 음극 리드용 구조물을 이용하여 금속을 제련하는 방법으로서, 1053 K에서 MgF2-LiF 용융염 기반 액체금속 음극을 이용한 산화마그네슘(MgO) 전해 제련 시 음극으로 사용되는 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 그리고 음극에 전착되는 마그네슘(Mg), 및 불화물 용융염과 반응성이 없어 안정적으로 장시간 전해가 가능하도록 한 것이다.On the other hand, the metal smelting method using a liquid metal anode according to the second aspect of the present invention is a method of smelting metal using the above-described structure for anode lead, and MgF2-LiF molten salt-based liquid metal anode at 1053 K is used. In the case of electrolytic smelting of magnesium oxide (MgO), it has no reactivity with copper (Cu), silver (Ag), tin (Sn), which is used as anode, magnesium (Mg) electrodeposited on the cathode, and fluoride molten salt, so it can be electrolyzed for a long time stably. that made it possible
이와 같은 금속 제련 방법은 액체금속 음극이 내부 하단에 구비되고 전해염을 포함하는 전해조를 사용하여, 목적금속 산화물의 용융염 전해를 통해 액체금속 음극과 목적금속 간의 합금을 형성하는 단계; 및 상기 전해를 통해 생성된 액체금속 음극-목적금속 합금을 분리하고, 진공 증류하여 목적금속을 회수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Such a metal smelting method comprises the steps of: forming an alloy between the liquid metal anode and the target metal through molten salt electrolysis of a target metal oxide by using an electrolytic bath having a liquid metal anode provided at the bottom inside and including an electrolytic salt; and separating the liquid metal negative electrode produced through the electrolysis-target metal alloy, and recovering the target metal by vacuum distillation.
이때, 목적금속은, 마그네슘인 것이 바람직하고, 액체금속 음극은, 구리, 은 및 주석으로 이루어진 군 중 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.In this case, the target metal is preferably magnesium, and the liquid metal negative electrode is preferably at least one selected from the group consisting of copper, silver and tin.
또한, 목적금속 산화물은, 산화마그네슘(MgO)인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the target metal oxide is magnesium oxide (MgO).
이러한 금속 제련 방법은 본 출원인이 출원하여 등록받은 한국등록특허공보 10-2004920호의 '액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법'에 상세히 기술되어 있으므로 여기에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.Such a metal smelting method is described in detail in 'Metal smelting method using a liquid metal anode' of Korean Patent Publication No. 10-2004920 filed and registered by the present applicant, and thus a detailed description thereof will be omitted.
이와 같은 본 발명은 목적금속 산화물을 포함하는 원료를 전해 환원시키되, 목적금속과 합금 형성이 가능한 액체금속 음극을 사용함에 따라, 목적금속이 전해 환원됨과 동시에 액체금속 음극과 합금을 형성하여 용융점이 낮아져 상대적으로 낮은 온도에서 효과적으로 전해 환원이 이루어질 수 있다.As described above, the present invention electrolytically reduces a raw material containing a target metal oxide, but as a liquid metal cathode capable of forming an alloy with the target metal is used, the target metal is electrolytically reduced and the melting point is lowered by forming an alloy with the liquid metal anode. Electrolytic reduction can be effectively achieved at a relatively low temperature.
또한, 전해염보다 밀도가 높은 액상의 합금 상태로 목적금속이 회수됨에 따라 양극에서 발생하는 가스에 의한 오염을 현저하게 방지할 수 있어, 높은 전류효율을 나타낼 수 있다.In addition, as the target metal is recovered in a liquid alloy state with a higher density than the electrolyte salt, contamination by gas generated from the anode can be significantly prevented, and high current efficiency can be exhibited.
나아가, 상기 형성된 합금을 진공 증류 공정을 통해 목적금속을 회수할 수 있어, 불순물의 함유량이 매우 적은 고순도의 목적금속을 제조할 수 있는 장점이 있다.Furthermore, since the target metal can be recovered from the formed alloy through a vacuum distillation process, there is an advantage in that a high purity target metal having a very small content of impurities can be manufactured.
특히, 본 발명은 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물에서 질화붕소로 형성된 제2튜브(4)와 흑연 팁(6)을 테이퍼진 형태로 나사결합하도록 구성함으로써, 종래와 같이 세라믹 접착제를 사용하지 않고도 액체금속 및 용융염이 침투하는 것을 방지하여 안정적으로 장시간 전해가 가능한 장점이 있고, 액체금속과 접촉하게 되는 제2튜브(4) 자체를 질화 붕소 소재로 형성함으로써, 액체금속 및 용융염과의 반응성을 억제할 수 있는 유리한 효과가 있다.In particular, the present invention uses a ceramic adhesive as in the prior art by screwing the
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, although several preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, the description of various various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" item is merely exemplary, and the present invention Those of ordinary skill in the art will understand well that the present invention can be practiced with various modifications or equivalents to the present invention from the above description.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention, and is usually It should be understood that the present invention is only provided to fully inform those with knowledge of the scope of the present invention, and that the present invention is only defined by each of the claims.
1 : 제1튜브
2 : 니켈 와이어
3 : 체결기구
4 : 제2튜브
5 : 결합구
6 : 흑연 팁1: first tube
2: Nickel wire
3: Fastener
4: second tube
5: coupler
6: Graphite Tip
Claims (17)
상측에 상기 제1튜브의 하부가 결합되는 소정 길이로 이루어진 중공의 제2튜브;
상기 제1튜브와 제2튜브의 내부에 삽입되는 니켈 와이어; 및
액체금속 음극에 전하를 흘려주도록 상기 니켈 와이어와 연결되고, 상기 제2튜브의 하부에 결합되는 흑연 팁;을 포함하며,
상기 제2튜브의 하부에 결합된 흑연 팁의 상부에는 길이 방향으로 결합홈이 형성되고,
상기 결합홈에는 중공의 결합구가 끼워지며,
상기 결합구에는 상기 니켈 와이어의 하단이 결합되는 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
A hollow first tube made of a predetermined length;
a hollow second tube having a predetermined length to which a lower portion of the first tube is coupled to an upper side;
a nickel wire inserted into the first tube and the second tube; and
A graphite tip connected to the nickel wire so as to flow an electric charge to the liquid metal negative electrode and coupled to the lower portion of the second tube;
A coupling groove is formed in the longitudinal direction on the upper portion of the graphite tip coupled to the lower portion of the second tube,
A hollow coupling hole is fitted into the coupling groove,
It characterized in that the lower end of the nickel wire is coupled to the coupler,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 제1튜브는,
알루미나(Al2O3)로 형성된 튜브인 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
The method according to claim 1,
The first tube,
Characterized in that it is a tube formed of alumina (Al 2 O 3 ),
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 제2튜브는,
질화붕소(BN)로 형성된 튜브인 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
The method according to claim 1,
The second tube,
Characterized in that the tube is formed of boron nitride (BN),
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 제2튜브의 상측에는 내외주면을 관통하는 고정홀이 하나 이상으로 형성되고,
상기 고정홀에는 소정의 체결기구가 끼워져 상기 제1튜브의 하측과 제2튜브의 상측을 고정하는 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
4. The method according to claim 3,
One or more fixing holes passing through the inner and outer peripheral surfaces are formed on the upper side of the second tube,
A predetermined fastening mechanism is inserted into the fixing hole to fix the lower side of the first tube and the upper side of the second tube,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 체결기구는,
흑연으로 이루어진 흑연 볼트인 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
5. The method according to claim 4,
The fastener is
Characterized in that it is a graphite bolt made of graphite,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 결합홈의 내주면에는 제1나사산이 형성되는 것을 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
The method according to claim 1,
Characterized in that a first screw thread is formed on the inner circumferential surface of the coupling groove,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 결합구의 외주면에는 상기 결합홈의 내주면에 형성된 제1나사산과 대응되게 제2나사산이 형성되어 상기 제1나사산과 제2나사산은 나사결합하는 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
8. The method of claim 7,
A second screw thread is formed on the outer circumferential surface of the coupling hole to correspond to the first screw thread formed on the inner circumferential surface of the coupling groove, so that the first screw thread and the second screw thread are screwed together,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 결합구의 내주면에는,
나사 탭(tap)이 형성된 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
9. The method of claim 8,
On the inner peripheral surface of the coupling port,
Characterized in that a screw tap (tap) is formed,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 결합구는,
흑연으로 형성된 흑연 탭인 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
10. The method of claim 9,
The coupler is
Characterized in that it is a graphite tab formed of graphite,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 제2튜브의 하부 내경은,
하측으로 갈수록 증가하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
The method according to claim 1,
The lower inner diameter of the second tube is,
Characterized in that it is formed in a form that increases toward the lower side,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 흑연 팁의 외주면은,
상기 제2튜브의 하부 내경과 대응되게 테이퍼진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
12. The method of claim 11,
The outer peripheral surface of the graphite tip is,
Characterized in that it is formed in a tapered shape to correspond to the lower inner diameter of the second tube,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
상기 제2튜브의 하부 내주면에는 제3나사산이 형성되고, 상기 흑연 팁의 외주면에는 상기 제3나사산과 대응되게 제4나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는,
액체금속 음극을 이용한 금속 제련 방법에 채용되는 음극 리드용 구조물.
13. The method of claim 12,
A third screw thread is formed on the lower inner circumferential surface of the second tube, and a fourth screw thread is formed on the outer circumferential surface of the graphite tip to correspond to the third screw thread,
A structure for a cathode lead used in a metal smelting method using a liquid metal cathode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210052561A KR102284343B1 (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Structure for cathode lead used in metal refining method using liquid metal cathode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210052561A KR102284343B1 (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Structure for cathode lead used in metal refining method using liquid metal cathode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102284343B1 true KR102284343B1 (en) | 2021-08-03 |
Family
ID=77314326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210052561A KR102284343B1 (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Structure for cathode lead used in metal refining method using liquid metal cathode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102284343B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140318952A1 (en) * | 2011-10-20 | 2014-10-30 | Institut National De La Rechereche Scientifique | Inert anodes for aluminum electrolysis and method of production thereof |
| KR20150106750A (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-22 | 한국원자력연구원 | Electrodeposition method for recovering uranium and transuranium, and apparatus thereof |
| KR102004920B1 (en) | 2019-01-28 | 2019-07-29 | 한국지질자원연구원 | Metal refining method by using liquid metal cathode |
-
2021
- 2021-04-22 KR KR1020210052561A patent/KR102284343B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140318952A1 (en) * | 2011-10-20 | 2014-10-30 | Institut National De La Rechereche Scientifique | Inert anodes for aluminum electrolysis and method of production thereof |
| KR20150106750A (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-22 | 한국원자력연구원 | Electrodeposition method for recovering uranium and transuranium, and apparatus thereof |
| KR102004920B1 (en) | 2019-01-28 | 2019-07-29 | 한국지질자원연구원 | Metal refining method by using liquid metal cathode |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Xiaofei Guan등. Journal of sustainable metallurgy. 2016.02.26., 2, pp.152~166* * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5024737A (en) | Process for producing a reactive metal-magnesium alloy | |
| KR101684813B1 (en) | Electrolysis tank used for aluminum electrolysis and electrolysis process using the electrolyzer | |
| US20070215483A1 (en) | Method for electrolytic production and refining of metals | |
| KR102004920B1 (en) | Metal refining method by using liquid metal cathode | |
| AU2017203090B2 (en) | Systems and methods of protecting electrolysis cells | |
| JP5562962B2 (en) | Oxygen generating metal anode operating at high current density for aluminum reduction cells | |
| NO162732B (en) | COMPONENT FOR A CELL FOR PRODUCTION OF ALUMINUM. | |
| CA2645161C (en) | Method for electrolytic production and refining of metals | |
| NO318238B1 (en) | Cell for aluminum making, sidewall lining in the cell, and method for making aluminum | |
| US7744814B2 (en) | Method for producing a magnesium-lanthanum praseodymium cerium intermediate alloy | |
| EP2878577B1 (en) | Method for producing zirconium boride and for simultaneously producing cryolite | |
| KR102284343B1 (en) | Structure for cathode lead used in metal refining method using liquid metal cathode | |
| NO20160141A1 (en) | Electrolyte for producing aluminum by molten electrolysis | |
| MXPA03007326A (en) | Extraction of metals. | |
| CN102925931B (en) | Negative electrode rare earth molten salt electrolytic under submergence type is inserted in side | |
| CN202808964U (en) | Electrolyzed graphite anode | |
| CN206843600U (en) | A kind of conjuncted multilevel aluminum electrolysis unit for preparing rafifinal | |
| CN105177631B (en) | Electrorefining prepares the method and electrolytic cell of rafifinal | |
| HAARBERG | Electrowinning of Aluminum—Challenges and Possibilities for Reducing the Carbon Footprint— | |
| NO801022L (en) | ANODE COMPOSITION. | |
| JPH03501501A (en) | Apparatus and method for electrolytic production of metals | |
| US4456517A (en) | Metal spring stub and ceramic body electrode assembly | |
| CN103132108B (en) | Method for preparing heat resistance magnesia-alumina-neodymium alloy through electrolysis in fused salt system | |
| WO2023233196A1 (en) | Lining design of electrolytic cell in an aluminum smelter | |
| CN202610355U (en) | Feeding port structure of refined aluminum tank |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |