[发明专利]制备氯化物熔盐的布料装置及用于熔盐电解精炼钛的设备

说明书

技术领域

本发明涉及熔盐电解精炼钛领域，具体地，涉及一种制备氯化物熔盐的布料装置及用于熔盐电解精炼钛的设备。

背景技术

熔盐电解精炼钛一般采用粗钛或废海绵钛为阳极，金属材料为阴极，在碱金属或碱土金属卤化物熔盐电解质中组成电解槽，在直流电作用下，钛离子在阳极溶出并迁移至阴极析出，得到高纯金属钛或钛粉。

电解质中一般包含0.5～10wt%的低价氯化钛，该氯化钛采用TiCl₄与海绵钛在熔盐中反应制得，主要包括以下几个反应：

Ti+3TiCl₄＝4TiCl₃

Ti+TiCl₄＝2TiCl₂

TiCl₂+TiCl₄＝2TiCl₃

Ti+2TiCl₃＝3TiCl₂

制备时，通常将海绵钛预装在布料器中，待熔盐加热至特定温度熔化后，将布料器放入熔盐液面下，通过导管将TiCl₄注入布料器，使之发生上述反应。

然而，在实际制备过程中，由于TiCl₄中包含少量固体杂质或TiCl₄在潮湿的环境下发生水解都容易导致在导管局部形成固体物造成导管堵塞，由于在制备过程中更换导管，海绵钛就会盖住TiCl₄导管插入的空间，因此，导管堵塞后只能停炉冷却后才可更换，造成生产效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备氯化物熔盐的布料装置及用于熔盐电解精炼钛的设备，以克服现有技术中在制备含低价钛氯化物熔盐时，导管堵塞后只能停炉冷却后才可更换，造成生产效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备氯化物熔盐的布料装置，所述布料装置包括用于盛装海绵钛的开口容器以及用于将TiCl₄导管与所述开口容器内的海绵钛隔离的隔离管，所述隔离管设置在所述开口容器的内部，所述开口容器上开设有第一孔，所述隔离管的管壁上开设有第二孔。

优选地，所述开口容器包括侧壁和底壁，所述第一孔设置在所述侧壁和/或所述底壁上。

优选地，所述开口容器的侧壁和底壁上均开设有多个所述第一孔。

优选地，所述隔离管套设在所述开口容器内，所述隔离管的下端固定于所述底壁。

优选地，所述开口容器的横截面为圆形、多边形或者不规则形状，所述隔离管的横截面为相应的圆形、多边形或者不规则形状。

优选地，所述第二孔为多个，并设置在所述隔离管的下部。

优选地，所述开口容器上开设的所述第一孔的总面积占所述开口容器总面积的8%-20%；并且/或者，所述隔离管管壁上开设的所述第二孔的总面积占所述隔离管总面积的30%-50%。

优选地，所述开口容器的开口位于所述开口容器的顶部，所述布料装置还包括围绕所述开口设置的法兰。

优选地，所述开口容器的材质采用碳钢、不锈钢、金属镍、因康合金中的一种。

本发明还提供一种用于熔盐电解精炼钛的设备，所述设备包括上述制备氯化物熔盐的布料装置、用于盛放熔盐的熔盐容器和用于导入TiCl₄气体的TiCl₄导管，所述布料装置设置在所述熔盐容器内，使得所述熔盐容器内的熔盐液面高于所述第一孔，所述TiCl₄导管的一端伸入所述隔离管内，另一端位于所述布料装置外侧并高于所述熔盐液面。

优选地，所述设备包括悬挂装置，所述开口容器的开口位于所述开口容器的顶部，所述布料装置还包括围绕所述开口设置的法兰，所述布料装置通过所述法兰悬挂安装在所述悬挂装置上。

本发明提供的制备氯化物熔盐的布料装置及用于熔盐电解精炼钛的设备，由于隔离管的设置使得当TiCl₄导管发生堵塞需要更换而拔出时，海绵钛不会盖住TiCl₄导管插入的空间，因此可实现热态下，即不停炉的情况下，自由的更换TiCl₄导管。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：