[发明专利]气冷阴极、熔盐电解装置及电解方法

摘要

本发明公开了一种气冷阴极、熔盐电解装置及电解方法。气冷阴极，包括阴极连杆和设置在阴极连杆下端的阴极板；所述阴极连杆的内部设有气体通道，气体通道穿出阴极连杆上端的开口为气体入口；所述阴极板的内部设有冷却通道，冷却通道穿出阴极板上端的开口为气体出口；所述气体通道与冷却通道连通。该熔盐电解装置是应用上述气冷阴极作为电解阴极的电解设备。该电解方法是应用上述熔盐电解装置进行电解的方法。该气冷阴极利于研究金属在阴极的析出过程，进而利于找到最佳电解参数，提高电解效率。该发明通过在阴极制作过程中加入气体通道即可，结构简单，无需大的设计投入，冷却效果好，具有较强的应用推广前景。

主权项

电解方法，其特征在于：采用下述的熔盐电解装置进行电解；所述熔盐电解装置，包括反应炉(3)、阳极(4)、电解质(5)、冷气供应装置和气冷阴极；所述气冷阴极，包括阴极连杆(1)和设置在阴极连杆(1)下端的阴极板(2)；所述阴极连杆(1)的内部设有气体通道(11)，气体通道(11)穿出阴极连杆(1)上端的开口为气体入口(12)；所述阴极板(2)的内部设有冷却通道(21)，冷却通道(21)穿出阴极板(2)上端的开口为气体出口(22)；所述气体通道(11)与冷却通道(21)连通；所述气冷阴极通过阴极连杆(1)设置在反应炉(3)上；阴极板(2)部份没入电解质(5)中，且气体出口(22)位于电解质(5)的外侧；所述冷气供应装置与气体入口(12)相连；该电解方法包括下列步骤：步骤一、加热电解质(5)并将其温度控制在X±10℃；步骤二、在电解质(5)的温度为(X+5)℃～(X+10)℃时，对阳极(4)和气冷阴极通电进行电解；步骤三、电解0.5小时～1小时后，由冷气供应装置向气冷阴极的气体通道(11)中通入惰性气体，通过惰性气体将电解质(5)的温度控制在(X‑10)℃～(X‑5)℃；步骤四、继续电解0.5小时～1小时后断电、停止电解，得到固相金属产物；其中，X为金属产物的熔点温度；阴极板(2)没入电解质(5)中的深度不超过阴极板(2)高度的四分之三。