[发明专利]异型石墨阳极

说明书

技术领域

    本发明涉及一种稀土金属电解工艺的异型石墨阳极。

背景技术

    目前，生产单一稀土金属或稀土合金采用氟盐体系加氧化稀土电解工艺，该工艺采用块状石墨作为阳极，采用上挂式阳极。生产中，石墨阳极通过阳极夹与电源正极相连。石墨阳极属于自耗阳极，在生产过程中必须定时更换，以保证生产的正常进行。生产过程中发现，石墨阳极露在熔盐电解质外面部分的消耗速度比处在熔盐电解质中部分的消耗速度要快，导致的结果是：1.使石墨阳极与阳极夹的紧固连接提前失效，石墨阳极必须提前更换，从而降低了石墨阳极的利用率，增加了石墨阳极的使用成本。2.增加了石墨阳极与阳极夹之间的连接电阻，导致在相同的电解电流下电解电压更高，从而增加了电解电耗。3.增加了阳极及夹在熔盐电解质上部空间的暴露率和暴露时间，从而增加了阳极材料对产品的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异型石墨阳极，克服原块状石墨阳极使用寿命短、利用率低和电解电压高的缺点。

一种异型石墨阳极，其特征在于：将石墨阳极与阳极夹相连的一端进行异型处理适当加厚，以增强石墨阳极抵抗空气或电解气氛侵蚀的能力，从而确保石墨阳极与阳极夹始终紧密相连，同时可尽量减少阳极夹在熔盐电解质上部空间的暴露率和暴露时间。

    更进一步地，对石墨阳极与阳极夹相连的一端适当加厚的方式既可以是内侧加厚，也可以是外侧加厚，还可以是内外侧同时加厚；生产中具体加厚方式、厚度和高度可根据电解炉体结构的大小进行适当调整。

本发明的优点是：通过采用以上三种不同的方式，增加石墨阳极上端暴露于空气中的厚度，延长其在空气中的燃烧时间，来提高阳极的使用寿命；一方面可增加阳极夹与石墨阳极的接触面积，降低连接电阻，同时可确保阳极在使用过程中阳极夹与石墨阳极始终紧密相连；另一方面可增强石墨阳极对阳极夹的保护，石墨阳极加厚后在空气中烧蚀程度降低，避免了阳极夹过早暴露于高温酸性环境介质中，造成阳极夹材料腐蚀、脱落，降低产品的纯度。故本发明可使石墨阳极的利用率大幅提升，降低材料成本；增加阳极夹与石墨阳极的接触面，降低连接电阻，进一步降低电耗；降低阳极夹的暴露率和暴露时间，从而降低阳极夹材料对产品的污染，提升产品质量。

附图说明

图1是原石墨阳极结构示意图；

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示为原石墨阳极结构示意图，阳极夹1通过固定螺杆2上挂住普通块状石墨阳极3。 阳极夹1和石墨阳极3上均车有内丝，通过螺栓将阳极夹1和石墨阳极3相连接。

如图2所示：一种异型石墨阳极，其特征在于：将石墨阳极5与阳极夹4相连的一端进行异型处理适当加厚，采用内外侧同时加厚的形式；本发明用在8000A电解炉电解生产金属镧、金属铈的生产实践中，得到很好的应用并取得很好的效果，其突出的优点是：1.石墨阳极的利用率由原来的62%左右提高到80%以上，大大降低了石墨阳极材料的使用成本；2.在相同的电解电流下，电解电压由原来的9.5V左右下降到现在的8.5V左右，电解电耗下降了10%以上；3.阳极夹材料对产品的污染量只有原来30%，产品质量大幅提升；4.由于石墨阳极的更换频率降低，生产过程中炉况的稳定性进一步提高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。