[发明专利]电解方法和装置

权利要求书

1.一种用于电化学还原固体原料的装置，其包括：

容器，用于容纳熔盐；

阳极组合件，其包括一个或更多个阳极，所述一个或更多个阳极在所述装置的操作期间接触熔盐；

阴极，其可装载有所述固体原料；和

阴极运送装置，其用于对所述阴极进行定位并且使其移动，使得在使用中所述阴极和所述固体原料接触所述熔盐并且被移动通过所述阳极组合件。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极运送装置能够在使所述阴极移动通过所述阳极组合件之前降低所述阴极进入所述容器中的装载位置。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述阴极运送装置能够在使所述阴极移动通过所述阳极组合件之后将所述阴极在卸载位置处从所述容器中提升出来，任选地将所述阴极提升到含有惰性气氛的容器中。

4.根据权利要求2和3所述的装置，其中所述装载位置与所述卸载位置间隔开。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述阳极组合件定位在所述装载位置与所述卸载位置之间。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中在所述装置使用期间使所述阴极移动通过所述阳极组合件包括在所述阳极组合件下方移动所述阴极。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述容器包括底座，并且所述阴极运送装置使所述阴极在所述阳极组合件与所述容器的所述底座之间移动，并且其中任选地所述阴极或包括所述阴极的阴极组合件接触所述容器的所述底座。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其可耦接到用于在所述阳极与所述阴极之间施加电位的电源，使得装载在所述阴极上的所述固体原料在所述阴极运送装置使所述阴极移动通过所述阳极组合件时被还原。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阴极包括用于输送所述固体原料的导电性水平取向的托盘。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述托盘由非磁性材料如不锈钢制成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阳极组合件包括水平间隔开的碳阳极的阵列。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述阳极或每个阳极的位置是可调节的，以控制所述或每个阳极与所述阴极之间的间距。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述容器包括周壁，所述周壁包括侧壁，并且在所述侧壁与所述阳极组合件之间界定有开口，并且其中所述阴极运送装置包括用于支撑所述阴极的阴极支撑件，使得当所述阴极定位在所述容器中用于电化学还原所述原料时，所述阴极支撑件延伸通过所述开口并且所述阴极支撑件的上端延伸到所述熔盐之外。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述侧壁是两个平行侧壁中的一个，并且所述开口是两个开口中的一个，所述开口各自界定在所述侧壁中的一个相应侧壁与所述阳极组合件之间，并且其中所述阴极支撑件是用于支撑所述阴极的两个阴极支撑件中的一个，所述支撑件在电化学还原期间各自延伸通过所述开口中的一个相应开口。

15.根据权利要求13或14所述的装置，其中所述阴极支撑件中的至少一个是导电的，用于向所述阴极施加阴极电位。

16.根据权利要求13、14或15所述的装置，其中所述阴极运送装置包括驱动装置，其用于与所述阴极支撑件配合，以便使所述阴极支撑件沿着所述侧壁与所述阳极组合件之间的所述开口移动，并且使所述阴极移动通过所述阳极组合件，优选地从所述装载位置移动到所述卸载位置。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述驱动装置包括阴极支撑轨，其沿着所述或每个开口延伸，并且其中所述或每个阴极支撑件与相应的轨配合以使所述阴极定位到位。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述阴极支撑件和其相应的轨中的至少一个是导电的并且例如借助于滑动接触彼此电接触，并且其中通过向所述导电轨施加电压而向所述阴极施加阴极电位。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的装置，其包括绝热块，所述绝热块与所述阴极支撑件中的至少一个相连，以便至少部分密封所述相应开口的在所述阴极支撑件区中的部分。