[发明专利]一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及其制备方法，所述坩埚材质耐熔盐腐蚀的陶瓷材料，所述的双杯型陶瓷坩埚为整体非组装结构，制备时，先通过模具成型制备出内埚体和外埚体，然后通过机加方式在内埚体和外埚体底部制备出底板，最后将得到的坩埚坯体通过烧结或热处理进行致密处理，最终得到一体化的可用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚。该坩埚不需要进行组装，稳定牢固可靠的同时，极大节省装配时间及提高效率。

技术领域

本发明涉及先进陶瓷技术领域，具体涉及一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及其制备方法。

背景技术

在贵重活性金属电解精炼工艺中会需要一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚及制备，内杯放置不纯的金属，并与阳极相连；两杯之间填充熔盐，通过熔盐电解精炼(阳极氧化、阴极还原)的纯金属落入两杯之间的环形空间中。

目前，包括美国洛斯阿拉莫斯实验室在内的针对特种金属开展熔盐电解精炼的研究单位，在设计这种双杯型坩埚时均采用胶粘方式，将一大一小两个坩埚粘连装配在一起。但是由于电解精炼温度在800℃左右，加上内杯有搅拌杆在搅拌内置物，如果胶体选择不当或者粘接不牢，极易造成内杯的移动和损坏，导致电解精炼工艺的失败。

发明内容

本发明的目的之一是为了解决上述技术问题，提供一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚，该坩埚为不需要进行组装，稳定牢固可靠的同时，极大节省装配时间及提高效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚，包括底板，下方与底板边缘一体相接的外埚体，位于外埚体内切下方与底板上方一体相接的内埚体；所述外埚体与内埚体的中轴线重合。

具体的说，所述外埚体的高度大于内埚体高度。

具体的说，所述底板、外埚体和内埚体的厚度一致。

具体的说，所述坩埚采用耐熔盐腐蚀的陶瓷材料制成，包括氧化铝、氧化镁、氧化钙、氮化硅中的任意一种。

更具体的说，所述外埚体的半径为内埚体半径的1.5～3倍。

本发明的另一个目的是提供上述一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚的制备方法，该方法操作简单，操作条件少，易于实现，成本低，并且最终使坩埚的具有一体化的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚的制备方法，包括以下步骤：先通过模具成型制备出内埚体和外埚体，再将内埚体置于外埚体内并使其中轴线重合，然后通过机加方式在内埚体和外埚体底部制备出底板，最后将得到的坩埚坯体通过烧结或热处理进行致密处理，最终得到一体化的可用于金属熔盐电解精炼的双杯型陶瓷坩埚。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明创新的将原来的粘接式坩埚改进为一体化坩埚，不需要进行组装，稳定牢固可靠的同时，极大节省装配时间及提高效率。并且，其在搅拌等过程中内埚体不会发生移动，因此内埚体与外埚体之间间距始终维持一致，熔盐浓度也更容易保持一致，进而使其电解效果更好。

（2）本发明相制备方法操作简单，操作条件少，易于实现，成本低，并且最终使坩埚的具有一体化的效果。

附图说明

图1为现有技术中电解精炼示意图。

图2为现有技术中双杯坩埚示意图。

图3为本发明双杯型陶瓷坩埚结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-底板，2-外埚体，3-内埚体。

具体实施方式