[实用新型]一种生产稀土金属的电解槽

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生产稀土金属的电解槽，属于稀土电解设备领域。

背景技术

目前，稀土氧化物氟盐体系电解是制备稀土金属的一种主要方法，由于石墨大型化制造比较困难，且规格越大制造价格越贵，5000A以下的电解槽主要采用单层圆型整体石墨为槽体，10000A以上的电解槽采用块状石墨砌成的内空为长方型槽体，石墨槽外部用碳质料或碳质混合料进行捣制。其存在的主要问题是生产过程中熔盐易向外泄漏，碳质打结层制作困难并且在烘制和生产过程初期受高温影响产生有毒烟雾；另外，整个槽型为非密闭型，生产产生的废气不能有效地收集排出；长方型槽体两端的阳极与槽体配合不好，四角温度低。并且在生产过程中由于电解电流大，温度高，暴露在空气中的槽体与阳极氧化严重，极易造成石墨槽上部烧损而报废，从而增加阳极成本和造成槽体提前报废。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种生产稀土金属的电解槽，克服现有技术在生产过程中石墨槽易渗漏及生产时产生的废气无组织排放、电解槽上部温度过高、阳极及电解槽石墨暴露在空气中的部份易烧损等缺陷。石墨槽外部采用高铝水泥制成防渗层克服了碳质打结层制作困难并且在烘制和生产过程初期受高温影响产生有毒烟雾的缺点。

本实用新型采用的技术方案是，包括炉壳1、保温层2、保护套3、防渗层4、石墨槽5、阳极6、阴极7、中间开孔的炉盖板8，自外向内依次为炉壳1、保温层2、保护套3、防渗层4、石墨槽5、阳极6、阴极7，炉盖板8位于炉壳1、保温层2、保护套3、防渗层4、石墨槽5顶部，阳极6、阴极7自炉盖板8中间穿过，其特征在于：石墨槽5为两层以上石墨槽组成，最内层石墨5-1，最外层石墨5-2，中间石墨层未在附图中标注。

本实用新型的优选方案之一是石墨槽5最外层5-2为整体石墨槽或石墨块砌成，其余各层为石墨块砌成。

本实用新型的再一优选方案是电解槽还包括收集罩10，所述收集罩10为密闭系统，位于炉盖板8上方，顶部连接废气处理系统接口11。

本实用新型的再一优选方案是阴极为单根时，电解槽最内层5-1为整体石墨制成或石墨块砌成，其余石墨层为整体石墨制成或石墨块砌成。

本实用新型的再一优选方案是阳极6围绕阴极7布置，阴极7与围绕其周围的阳极6构成阴、阳极电解单元。

本实用新型的再一优选方案是阳极6为圆弧形或直板形，所述阴极7为两根以上时，相邻二根阴极7之间共用一个阳极6或相邻二根阴极之间无阳极。

本实用新型的再一优选方案是电解槽还包括水冷降温装置9和导电夹13，所述水冷降温装置9置于炉盖板8上，导电夹13位于水冷装置9上方。

本实用新型的再一优选方案是电解槽还包括坩埚12，位于阴极7下方，坩埚12与阴极7、阳极6均不相连，每个阴极7下方各设一个坩埚12或所有阴极7共用一个坩埚12。

本实用新型的再一优选方案是所述电解槽的内空为椭圆形、圆形或长方形。

本实用新型采用的另一技术方案是：包括炉壳1、防渗保温层16、保护套3、石墨槽5、阳极6、阴极7、中间开孔的炉盖板8，自外向内依次为炉壳1、防渗保温层16、保护套3、石墨槽5、阳极6、阴极7，炉盖板8位于炉壳1、保温层2、保护套3、防渗层4、石墨槽5顶部，阳极6、阴极7自炉盖板8中间穿过，其特征在于：石墨槽5为两层以上石墨组成，最内层石墨5-1，最外层石墨5-2。

本实用新型的有益效果是：多层槽体及高铝水泥防渗层解决了生产过程中出现熔盐泄漏及石墨槽内层烧损时，外层石墨槽不被损坏，只需要更换内衬损坏部分的石墨块，无需重新对石墨槽进行制作，加快维修速度，降低维修成本。石墨槽外部采用高铝水泥制成防渗层以取代石墨块外部的碳质打结层，克服了碳质打结层制作困难并且在烘制和生产过程初期受高温影响产生有毒烟雾的缺点。采用收集罩解决了电解生产产生的废气不能有效收集及处理的问题，改善了工作环境。椭圆型电解槽克服了长方型电解槽两端的阳极与槽体配合不好，四角温度低的缺点。阴、阳极的配置结构解决了电流场分布不合理的问题。炉盖板上通冷却水，有利于降低电解槽上部温度和阳极上部温度，减少其氧化速度和消耗。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的俯视图；

图3是本实用新型实施例2的俯视图；

图4是本实用新型实施例3的俯视图；

图5是本实用新型实施例4的俯视图；

上述各图中：