[发明专利]高效节能多极镁电解槽

说明书

本发明涉及一种高效节能多极镁电解槽，为解决在高强度投料高负荷生产状态下，容易出现运行不稳定问题，包括设置在电解槽里依次并列的多个电解室，每个电解室由侧横插阴极和顶下插阳极及位于侧横插阴极与顶下插阳极之间的多个并列石墨电极组成，其特征在于每个电解室在侧横插阴极与顶下插阳极之间设置依次间隔分布的6‑10偶数个相邻成对石墨电极。每对石墨电极的间距小于相邻对石墨电极的对与对之间的间距，也小于两边对石墨电极与其相邻侧横插阴极和顶下插阳极的间距。具有产能高，耗能少，且运行稳定的优点。

技术领域

本发明涉及一种多极镁电解槽，特别是涉及一种高效节能多极镁电解槽。

背景技术

钛及钛合金具有比重轻、比强度高、高温下抗蠕变性能好、耐腐蚀等优良性能，在航空航天、冶金、汽车等行业广泛用做结构材料，同时还可以作为功能材料如储氢材料、形状记忆合金材料等。目前镁钛联合企业在还原-蒸馏工序中产生的副产品MgCl₂及时送到电解车间，然后在电解槽中进行电解生成金属镁和氯气，电解车间产生的氯气送到氯化工序。这样实现了原料的Mg-Cl₂-MgCl₂闭路循环。

目前通常使用的是多极式电解槽，侧面是钢阴极，从槽盖上插下去的是石墨块阳极，阳极组和阴极组交替排布。钢阴极的材料为钢，阳极是石墨材料的。钢阴极从电解槽下底部的侧面竖着进入电解槽。阳极从顶部插下去，和阴极之间是交替的。在电解质熔体里面，阴极、阳极、阴极、阳极之间形成电流的回路，使电解在阳极和阴极表面进行，分别生成不同的产物。在阳极生成氯气，在阴极生成金属镁，这两者沿着内部循环的电解质通道进行循环。氯气通过集气罩引出来，送到氯气集中处理系统，处理完后再向其他工序输送。金属镁则通过电解质循环到集镁室进行汇集。因金属镁的比重要小，浮在表面最后被抽出来。目前存在的不足是单槽产量较小，能耗较高，不能满足大规模海绵钛生产的需求。

为此现有技术对成熟技术的每个电解室顶下插阳极与侧横插阴极之间设置的二个石墨电极进行增加，取得了增加产能和减少能耗的技术效果。但是，成熟技术之所以为成熟技术，就是有无数理由支持必须这么做的，所以，当对成熟技术顶下插阳极与侧横插阴极之间设置的二个石墨电极进行增加改进取得节能和高产效益的同时，也必然附诸多产不利因素，比如在高强度投料高负荷生产状态下，容易出现运行不稳定问题。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种产能高，耗能少，且运行稳定的高效节能多极镁电解槽。

为实现上述目的，本发明高效节能多极镁电解槽包括设置在电解槽里依次并列的多个电解室，每个电解室由侧横插阴极和顶下插阳极及位于侧横插阴极与顶下插阳极之间的多个并列石墨电极组成，其特别之处在于每个电解室在侧横插阴极与顶下插阳极之间设置依次间隔分布的6-10偶数个相邻成对石墨电极。也就是在现有电解镁电解槽里面的阴阳极之间的两块石墨电极基础上至少增加四块偶数石墨电极，确保整个电解槽里面的电极从两块增加到六块，使导电的面积增加、加快电化学反应速率，提高生产能力以及其他各方面的指标，特别是运行稳定性。具有产能高，耗能少，且运行稳定的优点。

作为优化，每对石墨电极的间距小于相邻对石墨电极的对与对之间的间距，也小于两边对石墨电极与其相邻侧横插阴极和顶下插阳极的间距。

作为优化，各对石墨电极的电极间距相等。

作为优化，相邻对石墨电极的对与对之间的间距，与两边对石墨电极与其相邻侧横插阴极和顶下插阳极的间距相等。

作为优化，每个电解室在侧横插阴极与顶下插阳极之间设置依次间隔分布的6个三相邻对石墨电极。