[实用新型]熔盐电解装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及熔盐电解装置，属于电解设备领域。

背景技术

普通的金属制取方法为将金属氧化物使用还原剂还原得到纯金属产品，使用的装置为各类冶炼炉。对易氧化、纯度要求高的稀有金属而言，使用常规的冶炼方法难以得到高品质的金属，传统的方法是通过金属热还原得到含有一定杂质的金属，然后采用熔盐电解精炼或真空精炼的方法得到纯的金属。熔盐电解精炼或真空精炼所使用的阳极和阴极材料相同，通过消耗阳极，得到纯度高的金属。采用传统方法制备易氧化、纯度要求高的稀有金属，其工艺流程长、效率低、能耗高、生产成本高(需要消耗阳极)。申请号为200810064663.4的专利申请公开了一种镁锂钬合金的熔盐电解装置，该装置以石墨电极为阳极，电解时通入氩气保护气，但该装置电解时难以控制加热温度，加热温度过高，不仅能耗增加，而且熔盐沸腾会影响电解效果。因此，一种可以控制加热温度的熔盐电解装置成为本领域的迫切需求。自动温控电源一般包括热敏电阻、电子开关、电压比较器等，热敏电阻根据环境温度的变化，对电源进行自动控制。目前，未见有利用自动温控电源控制熔盐电解装置的加热温度的相关报道。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以控制加热温度的熔盐电解装置。

本实用新型熔盐电解装置，包括电加热炉体，连接电加热炉体的加热电源，其中，所述的加热电源为自动温控电源。自动温控电源可采用微电脑智能型(PID)参数控温，具有自整定功能，温度控制精确。其加热主回路可以设空开、快熔、接触器、功率单元等；功率输出单元采用固态继电器调功方式，具有过流、过压、过热自动保护功能。

进一步的，上述熔盐电解装置还包括惰性气体供给装置，输气管，排气管。惰性气体常用氩气。

进一步的，电解阴极片使用一段时间后需要冷却后才能继续使用，否则会增加电解阴极片的消耗。热的电解阴极片如果在空气中冷却，则会导致电解阴极片迅速氧化。因此，为了降低解阴极片的消耗，上述熔盐电解装置还可以设置电极片冷却室，电极片冷却室与输气管和排气管相连。通过输气管通入惰性气体，使热的电解阴极片在惰性气体保护下冷却。

进一步的，上述熔盐电解装置，其电加热炉体内还设置有作为电解阳极的石墨坩埚。以石墨坩埚作为电解阳极比采用普通石墨电极的熔盐电解装置的电解效率更高。

本实用新型熔盐电解装置，其电加热炉体的炉膛耐火材料可采用节能和保温的高性能陶瓷纤维材料，以提高其保温效果，降低能耗。

本实用新型熔盐电解装置可以直接电解稀有金属的氧化物得到高纯度的金属产品，通过对熔盐加热温度的控制，不仅降低了能耗，还提高了电解产品质量。本实用新型熔盐电解装置使用寿命长、温度控制精确、工作效率高，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型熔盐电解装置的结构式意图；

图中1是电解恒压电源，2是自动温控电源，3是电解阴极片，4是电解阳极导线，5是电解阴极导线，6是电加热炉体，7是石墨坩埚，8是排气管，9是输气管，10是尾气过滤器，11是惰性气体干燥器，12是阀门，13是惰性气体供给装置，14是电极片冷却室，15是电解熔盐，+为阳极，-为阴极，←和↓表示气体输入，→和↑表示气体输出。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1使用本实用新型熔盐电解装置电解熔盐

本实用新型熔盐电解装置的结构式意图见图1。

本实用新型熔盐电解装置包括电加热炉体6，电解恒压电源1，自动温控电源2，惰性气体供给装置13，输气管9，排气管8，尾气过滤器10；其中，自动温控电源2与电加热炉体6相连，电加热炉体6上端设置有可密封电加热炉体6的炉盖，电加热炉体6内设置有石墨坩埚7，石墨坩埚7通过电解阳极导线4连接电解恒压电源1的阳极，电解阴极片3通过电解阴极导线4连接电解恒压电源1的阴极，电加热炉体6连接输气管9和排气管8，输气管9的另一端连接惰性气体干燥器11，惰性气体干燥器11通过阀门12与惰性气体供给装置13相连，排气管8的另一端与尾气过滤器10连接，熔盐电解装置还设置有电极片冷却室14，电极片冷却室14与输气管9和排气管8相连。

将电加热炉体6内的石墨坩埚7安放好，在石墨坩埚7内加入电解熔盐15(电解熔盐15即为金属氧化物)，安放好电解阴极片3，连接好电解恒压电源1，盖好炉盖，使其密封无泄漏，打开惰性气体阀门12，向电加热炉体6内通入惰性气体(所用惰性气体为氩气)，将炉内残留空气排除干净；开自动温控电源2，加热电解熔盐15；待电解熔盐15全部熔化后，降下电解阴极片3，使之没入熔化熔盐中；开启电解恒压电源1，通电电解，电解结束后(电解时间可以根据具体熔盐的性质和熔盐量的大小而设定)，提升电解阴极片3，将电解后阴极片置于已完全由氩气置换的电极片冷却室14冷却，同时安放新的电解阴极片3进行新的电解操作。