The utility model relates to a rare earth oxide molten salt electrolyzer, which comprises a furnace shell, an insulating layer, a protective layer, a graphite groove, a Izumi Yogoku, a crucible, and a cathode. The graphite anode and the cathode are inserted in the graphite groove. The graphite anode is arranged around the cathode, and the crucible is located in the graphite groove and is directly related to the Yin. An integral hollow Shi Mozhu sleeve with an opening at both ends is disassembled between the graphite and graphite anodes. The inside of the integral hollow graphite cylindrical sleeve is formed to form an electrolytic cell to act as an electrochemical reaction in the electrolysis process to the inner wall of the graphite anode and the holed hollow graphite cylinder sleeve, and to avoid the stone. The consumption of ink troughs reduces the cost of preparing rare earth metals.
【技术实现步骤摘要】
一种稀土氧化物熔盐电解槽
本技术涉及稀土电解设备领域,尤其涉及一种稀土氧化物熔盐电解槽。
技术介绍
稀土金属和合金的制备采用的是火法冶金技术,该技术是在高温条件下通过还原稀土离子实现稀土金属的提纯过程。火法冶金技术主要包括熔盐电解法和金属热还原法,其中熔盐电解法由于具有成本低、成分均匀容易控制、质量好、易实现连续化生产等优点,成为了目前大规模化工业生产的稀土金属及其合金的主要生产工艺。熔盐电解法制备稀土金属根据熔盐体系可分为氯化物体系和氟化物体系两种,在氯化物熔盐中,金属的溶解度很大,导致其收率和电流效率降低,并导致电能消耗增高,同时熔盐的高挥发性会导致电解过程产生大量的氯气,造成操作上的困难。因此,氯化物熔盐体系已经逐渐被氟化物所取代。氟化物熔盐体系氧化物电解工艺是以稀土氧化物(RE2O3)为原料,以熔融状态的REF-LiF体系为电解质,以石墨作为石墨阳极,钨棒为阴极,通过直流电解制备稀土金属。电解槽的结构如图1所示,根据槽体尺寸和电流大小,电解槽可分为3000A、8000A以及10000-28000A的大型电解槽。在电解过程中需要向熔融电解质中添加REO,电解过程的总反应式为:RE2O3+C=2RE+3/2CO2。整个反应过程消耗的物质是稀土氧化物和石墨阳极碳,反应产物之一是气体。在电解过程中,石墨阳极6是由4片石墨瓦片拼接而成,因此在电化学、化学反应、熔盐侵蚀和机械力的作用下,相邻两块石墨阳极石墨瓦片的拼接处缝隙会露出石墨槽5的槽壁,造成石墨槽5的消耗(如图2所示)。由于石墨大型化制造特定形状的槽结构非常困难,且规格越大制造价格越贵,因此该现有技术会 ...
【技术保护点】
1.一种稀土氧化物熔盐电解槽,其包括炉壳、保温层、保护层、石墨槽、石墨阳极、坩埚、阴极;所述石墨阳极和阴极插于所述石墨槽,所述石墨阳极围绕所述阴极设置,所述坩埚位于所述石墨槽中并正对所述阴极的下方;其特征在于:在石墨槽与石墨阳极之间可拆卸地插入一根两端开口的整体式空心石墨柱套,所述整体式空心石墨柱套的内侧形成电解室,使电解过程中的电化学反应作用于所述石墨阳极和所述整体式空心石墨柱套的内壁。
【技术特征摘要】
1.一种稀土氧化物熔盐电解槽,其包括炉壳、保温层、保护层、石墨槽、石墨阳极、坩埚、阴极;所述石墨阳极和阴极插于所述石墨槽,所述石墨阳极围绕所述阴极设置,所述坩埚位于所述石墨槽中并正对所述阴极的下方;其特征在于:在石墨槽与石墨阳极之间可拆卸地插入一根两端开口的整体式空心石墨柱套,所述整体式空心石墨柱套的内侧形成电解室,使电解过程中的电化学反应作用于所述石墨阳极和所述整体式空心石墨柱套的内壁。2.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽,其特征在于,所述整体式空心石墨柱套的外壁与所述石墨槽的内壁紧贴。3.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽,其特征在于,所述阴极为钨阴极或钼阴极,所述坩埚为钨坩埚;所述炉壳为钢壳,所述保温层为耐火材料填充料;所述石墨槽外侧设有一个铁壳,所述石墨槽容纳于所述铁壳,并所述石墨槽与所述铁壳之间的空隙用石墨粉填实,所述铁壳及所述填实的石墨粉料构成所述保护层。4.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽,其特征在于,还包括一个盖板,所述盖板盖合在炉壳、保温层、保护层、石墨槽顶部,其中盖板上还设有穿孔,所述穿孔供阴极以及与石墨阳极电连接的导电片穿过,所述盖板为具有内部空腔的结构,所述空腔内通入循环冷却介质,以降低石墨槽上部及石墨阳极的导电片的温度;所述盖板的上方设有一个废气收集罩,所述废气收集罩为一个开口向下的喇叭形,在废气收集罩的顶部设有出气...
【专利技术属性】
技术研发人员:田昂,吴文远,裴文利,温权,
申请(专利权)人:凉山稀土产业技术研究院,
类型:新型
国别省市:四川,51
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