[发明专利]一种含极性可变辅助电极的完全解体球形阳极的电解装置

说明书

一种含极性可变辅助电极的完全解体球形阳极的电解装置，该电解装置含有一个电解腔、一个圆锥型阴极、至少三个绝缘导轨和一个辅助电极。所述的辅助电极极性可变，绝缘隔离安装于圆锥型阴极顶点处。当电解开始阶段时，所述的辅助电极极性为阴极，加强活性阳极底部的电解；当电解接近终点时，受机械空间限制，活性阳极的电连接杆无法继续跟随消融的活性阳极，为活性阳极供电，所述的辅助电极极性转变为阳极，并与活性阳极接触，为其供电，使活性阳极完全电解。本发明可以完全解体球形活性阳极，避免放射性条件下清理电解装置中的残余碎块；同时具有结构简单，无任何机械可动部件,易维护、耐腐蚀和成本低廉等特点。

技术领域

本发明涉及一种在放射性条件下含有球形活性阳极的电解装置，特别涉及一种化学插层法解体高温堆燃料元件基体石墨的电解装置，属于电化学电解技术领域。

背景技术

高温气冷堆乏燃料进行后处理非常重要。需要针对其使用的球形燃料元件结构上的特殊性，进行专门的解体研究。在各种解体方法中，电化学插层法具有条件温和，不释放放射性核素，是较为适宜的方法。

电化学插层方法中，球形燃料元件作为活性阳极不断缩小，采用一般的装置，难以可靠夹持，阳极解体率不高。终稿发明专利公开的“一种基于电化学插层法解体球形活性阳极的装置”(专利号：ZL 201610849542.5)可以将解体率从一般的装置的50％左右提高到99％以上，但是由于阳极电连接杆受机械空间限制，无法下探到锥形阴极顶点附近，在电解终点时，活性阳极已经落入锥形阴极顶点附近，就与阳极电连接杆脱离接触，使得电解过程终止，所以无法100％解体活性阳极。而在放射性条件下，清理电解装置中的残余活性阳极代价较高，因此，需要开发一种能完全解体活性阳极的电解装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种含极性可变辅助电极的完全解体球形阳极的电解装置，使得电化学插层法解体高温堆燃料元件基体石墨过程中，完全解体活性阳极，避免放射性条件下清理电解装置中的残余碎块。

本发明的技术方案如下：

一种含极性可变辅助电极的完全解体球形阳极的电解装置，该装置含有电解腔、圆锥型阴极、阳极电连接杆、阳极电连接保护套和球形活性阳极；所述圆锥型阴极安装于电解腔的下部位置，在圆锥型阴极的内母线上均匀布置至少三个绝缘导轨，所述的球形活性阳极通过阳极电连接杆压紧到所述的绝缘导轨上；其特征在于：所述电解装置还含有极性可变的辅助电极，所述辅助电极安装在圆锥型阴极的顶点，并与所述的圆锥型阴极电绝缘，辅助电极通过导线与外部独立的直流电源相连接。

本发明的技术特征还在于：所述的辅助电极的工作面包覆金属铂，其余外表面用电绝缘材料包覆。

本发明具有以下优点及突出性技术效果：①可以完全解体球形活性阳极，避免放射性条件下清理电解装置中的残余碎块。②该装置结构简单，无任何机械可动部件,具有易维护、耐腐蚀和成本低廉等特点。

附图说明

图1为本发明提供的电解装置外部结构图。

图2为本发明提供的电解装置的等轴剖视。

图3为图2的局部放大图。

图中：1-阳极电连接杆；2-阳极电连接保护套；3-电解腔；4-阳极电连接接触片；5-球形活性阳极；6-绝缘导轨；7-圆锥型阴极；8-辅助电极。

具体实施方式

下面结合附图1及具体实例，对本发明的结构原理和工作过程作进一步说明：