[发明专利]上插阴极式镁电解槽

说明书

【技术领域】

本发明涉及电解槽技术领域，具体地说，是一种上插阴极式镁电解槽。

【背景技术】

镁是一种最轻有色金属，由于其能够很好的与其他金属构成强度高且密度小的合金，其应用领域越来越广。镁不仅在消费电子、汽车、医疗等领域作为轻量化材料而备受期待，还作为镁燃料电池的电极构造材料，在电池行业有着重要的应用。

中国是金属镁生产大国，其生产方法主要以热解皮江法为主。国内用于电解法生产的电解槽工艺落后、产量及生产效率低、能耗高。而国外镁电解槽电流强度大，自动化程度高，单位面积金属镁产量高，电耗低。我国目前运行无隔板镁电解槽的电流效率仅在76～78％左右，而且金属镁分离率低，整个镁电解工业与国外差距巨大。

本发明通过研究先进的镁电解工艺，开发具有我国自主知识产权的镁电解关键技术。同时对电解槽结构进行改造，以提高电解槽的金属镁分离率，降低能量消耗。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种上插阴极式镁电解槽。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种上插阴极式镁电解槽，其包含阴极，阳极，电解室和集镁室，阴极从电解槽顶部插入到镁电解槽电解室中，且阴极和阳极平行；集镁室位于阴极和阳极的一侧。

所述的阴极与阳极距离电解室一侧壁面0.01～0.2m。

所述的阴极与阳极的上沿持平，阴极的底端与阳极的底端持平或低于阳极0.01～0.2m，阴极高度为2～3m。

所述的阴极厚度为0.05～0.20m。

所述的阴极比阳极沿集镁室方向长0.01～0.5m，阴极宽度为1～1.5m。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明改变了传统镁电解槽的结构，采用上插阴极的方法，优化了镁电解槽内电流和电解质的流动情况，充分利用了电极内电流方向和电解质的流动特性，提高了金属镁的分离效率。与原槽型相比，上插阴极式镁电解槽的金属镁分离率有所提高，同时阴阳极结构及排布更加规整，电解槽占用空间降低。

【附图说明】

图1是原型镁电解槽结构示意图；

图2是上插阴极式镁电解槽结构示意图；

图3是原型镁电解槽内部结构横截面示意图；

图4是上插阴极式镁电解槽内部结构横截面示意图；

附图中的标号分别为：1、阳极，2、阴极，3、电解室，4、集镁室

【具体实施方式】

以下提供本发明一种上插阴极式镁电解槽的具体实施方式。

实施例1

请参见附图3和附图4，一种上插阴极式镁电解槽结构基本部件为阳极1、阴极2、电解室3和集镁室4。阴极与阳极距离电解室一侧壁面0.02m，阴极与阳极的上沿持平，阴极的底端与阳极的底端持平，阴极高度为2.2m，阴极厚度为0.065m，阴极比阳极沿集镁室方向长0.02m，阴极宽度为1.02m。

通过电场、热场、磁场、流场分析，上插阴极式镁电解槽热平衡良好，电解质温度保持为700℃电解质流动状态良好，金属镁分离率有明显提升。

对比例1

请参见附图1和附图2，一种镁电解槽结构基本部件为阳极1、阴极2、电解室3和集镁室4。阴极2从镁电解槽靠近电解室3一侧插入电解槽。

对比原镁电解槽结构，上插阴极式镁电解槽金属镁随着电解质流入的集镁室，并最终在集镁室的电解质液面汇集，金属镁一次分离率从17％提升至23％，分离效率有所提高。同时上插阴极式镁电解槽阴阳极排布更加规整，节约了生产所需的空间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。