电极及熔盐电解装置制造方法及图纸

一种电极及熔盐电解装置，其中，电极包括：杆状部和支撑部；所述杆状部的一端与支撑部固定连接；在电解过程中，所述杆状部位于电解槽中，所述支撑部位于电解槽外侧并密封所述电解槽开口，所述支撑部还用于与外加电源电连接。由于本发明专利技术的电极很短，在进出电解槽的过程中，电极不需要再穿过上腔顶端与空气接触，实现电极在上腔内提升，电极不会遭到腐蚀，提高电极的使用寿命。本发明专利技术提供一种熔盐电解装置，包括上述电极和接线部。支撑部与外加电源之间通过接线部连接，实现了外加电源与电极之间易分离、适运动的效果。本发明专利技术的熔盐电解装置中电极的升降通过密封腔内设的吊索结构实现，消除了电极移动通道可能造成的破坏真空而引入空气的隐患。

Electrode and molten salt electrolysis device

An electrode and molten salt electrolysis device, which includes: electrode rod and the support rod is fixedly connected; one end of the part and the supporting part; in the electrolysis process, the rod is located in electrolytic cell, the support portion located outside of the groove and seal the electrolytic cell opening, the the supporting part is connected to the external power supply and power. Because the electrode of the invention is very short, in the process of import electrolytic cell, the electrode does not need to pass through the cavity tip in contact with the air in the cavity to enhance implementation of the electrode, the electrode is not corroded, improve the service life of the electrode. The invention provides a molten salt electrolysis device, comprising the electrode and the wiring part. The supporting part is connected with the external power supply by the connection part, and the effect of easy separation and movement between the external power supply and the electrode is realized. In the molten salt electrolysis device, the lifting of the electrode is realized through the sling structure arranged in the sealing cavity, and the hidden danger of introducing air through the vacuum path caused by the movable passage of the electrode is eliminated.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金化工领域，特别设计一种应用于熔盐电解工艺的电极及熔盐电解装置。
技术介绍
熔盐电解，是一种以熔融状态的盐为介质，利用金属还原过程中的电势差对粗金属或合金进行电化学提纯或分离的工艺。在熔盐电解工艺中，电极是必需的部件。其中，电极的一端用于与外加电源连接；电极的另一端需要在电解开始之前置入电解槽中的熔融电解介质内。在电解过程中，电极伸入至电解槽中的一端逐渐聚集固态电解产物，例如熔盐电解制备高纯钛工艺，钛离子在位于熔融电解介质中的电极附近得到电子，变成钛金属并附着在电极上。在电解结束后，附着固态电解产物的电极需要被提起并除下固态电解产物。因此，电极（阴极或阳极）必定是作为一个活动部件在整个电解设备中存在。现有的熔盐电解设备，参照图1，包括电极10，所述电极10采用一体设计。电解设备还包括上腔11和电解槽12。在电解过程中，电极10的一端位于上腔11的顶端并处于外部，并用于与外加电源连接和外设吊索结构连接；电极10的另一端位于电解槽12中的熔融电解介质中。其中，电极10沿上腔11的中心轴线是可移动的。在电解完成后，将电极10沿上腔11的中心轴线朝向上腔11的顶端移动，直至电极10附着固态电解产物的一端完全处于上腔11内，之后再沿上腔11的中心轴线的垂直方向平移上腔11至产物收集场所，将固态电解产物除下。在下一次电解之前，将电极10沿上腔11的中心轴线向电解槽12方向移动至电极10的一端位于电解槽12中。更多熔盐电解中的电极设计，参见公开日为2010年7月14日、公开号为CN101775626A的中国专利申请。在实践中发现，使用上述电极装置，应用于需要保持真空或保护气保护状态的电解工艺中时，最终得到的固态电解产物的纯度较低。而且在使用现有的电极一段时间后，电极10处于上腔11的表面会附着一层杂质，阻挡了电极沿上腔11的中心轴线方向的移动。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有的熔盐电解设备应用于需要保持真空或保护气体保护的电解过程时，最终得到的固态电解产物的纯度较低。而且在使用现有的电极一段时间后，电极处于上腔的表面会附着一层杂质。为解决上述问题，本专利技术提供一种用于熔盐电解工艺的电极，包括：杆状部和支撑部；所述杆状部的一端与支撑部固定连接；在电解过程中，所述杆状部位于电解槽中，所述支撑部位于电解槽开口上并封闭所述电解槽开口，所述支撑部还用于与外加电源电连接。可选的，所述支撑部为平面结构。为解决上述问题，本专利技术提供一种熔盐电解装置，包括：所述电极、接线部、电解槽；所述接线部位于电解槽开口外侧并围绕电解槽开口，在电解过程中，所述电极的支撑部与所述接线部电连接，所述接线部用于与外加电源电连接。可选的，所述电极的支撑部与所述接线部通过接触实现电连接。可选的，所述接线部为二个以上的突起结构。可选的，所述接线部为环状结构。可选的，所述环状结构为中空结构。可选的，所述支撑部的侧面与所述接线部的相对电解槽开口的侧面吻合并紧密接触。可选的，所述支撑部的侧面、所述接线部的相对电解槽开口的侧面，与所述电解槽开口的中心轴线之间的夹角为45°。可选的，还包括隔离件，所述隔离件与电解槽开口连接，所述隔离件用于电解槽开口的导通、关闭，所述接线部位于所述隔离件上，在电解过程中，所述电解槽开口与隔离件开口导通，所述支撑部封闭所述隔离件的开口。可选的，所述隔离件为插板阀结构。可选的,所述熔盐电解装置用于制备高纯钛。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术的电极包括杆状部和支撑部，所述杆状部的一端与支撑部固定连接。在熔盐电解过程中，所述杆状部整体位于电解槽中，且杆状部的另一端位于熔融电解介质中，而支撑部位于电解槽开口上并封闭电解槽开口。本发明的电极与现有技术的电极相比，本专利技术的电极相当于将上腔部分的电极长度去除，并改进为具有很低高度的支撑部，并通过支撑部与外加电源实现电连接。杆状部的长度加上支撑部高度等于电极的长度，与现有技术的电极长度相比，本专利技术的电极长度显著减小。则首先，在进出电解槽的过程中，电极的整体始终处于上腔内，即电极不需要再穿过上腔顶端与空气接触。这样电极就不会遭到腐蚀，并提高了电极的使用寿命。其次，在移动电极进出电解槽的过程中，例如在熔盐电解反应后将附着固态电解产物的电极移出电解槽，与现有的电极相比，本专利技术电极的支撑部距离地面的高度明显降低，设备的整体高度也降低了，也就不会再受到场所高度的限制。而且电极的长度短，使得移动电极进出电解槽和转移固态电解产物的操作很方便。最后，本专利技术的电极具有较小的长度，使得对电极的清洗也很方便。进一步，本专利技术的电极始终处于上腔内，消除了现有技术的电极与上腔顶端连接处的破坏真空的隐患，使得外界空气不能进入到上腔、电解槽中。外界空气不会对电解反应气氛构成隐患，使得空气成分不会与固态电解产物发生反应而污染固态电解产物的纯度，例如氧不会与提纯的高纯钛发生反应，确保固态电解产物中不会掺杂空气杂质，提高固态电解产物的纯度。本专利技术的熔盐电解装置，包括上述电极和接线部，在电解过程中，所述电极的支撑部与接线部电连接，例如通过接触电连接，接线部与外加电源电连接，不需要在移动电极时还要兼顾移动外加电源电线，操作方便，降低安全隐患。电极与外加电源之间通过接线部连接，实现了外加电源与电极之间易分离、适运动的效果。而且，外加电源电线不需要很长，节省电线，进一步降低用电安全隐患。附图说明图1是现有技术的熔盐电解装置中的电极结构示意图；图2为本专利技术具体实施例的熔盐电解装置的电极被提起时的结构示意图；图3为本专利技术具体实施例的熔盐电解过程中的电极结构示意图。具体实施方式专利技术人针对现有的熔盐电解中的电极存在的问题进行了分析，发现：参照图1，在电解过程中，电极10的一端位于电解槽12的熔融电解介质中。在电解反应完成后，附着固态电解产物的电极10被提起，使得上腔11中电极10的大部分穿过上腔11的顶端并进入到空气中；在除去固态电解产物之后，再次将电极10插入至电解槽中，并进行下一次电解过程。如此反复多次，电极10处于上腔11的大部分会经常与空气接触，不可避免地会被空气中的氧气、水蒸气腐蚀而生锈。生锈造成电极10的表面光洁度降低，变得粗糙，而定期的表面维护也会减小电极的直径，则在电极10通过上腔11的顶端时，电极10表面的锈斑会阻挡电极10的进出。而且现有技术的电极1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于熔盐电解工艺的电极，其特征在于，包括：杆状部和支撑部；所述杆状部的一端与支撑部固定连接；在电解过程中，所述杆状部位于电解槽中，所述支撑部位于电解槽开口上并封闭所述电解槽开口，所述支撑部还用于与外加电源电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于熔盐电解工艺的电极，其特征在于，包括：杆状部和支撑部；所
述杆状部的一端与支撑部固定连接；
在电解过程中，所述杆状部位于电解槽中，所述支撑部位于电解槽开口
上并封闭所述电解槽开口，所述支撑部还用于与外加电源电连接。
2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述支撑部为平面结构。
3.一种熔盐电解装置，其特征在于，包括：权利要求1-2任一项所述的电极、
接线部、电解槽；所述接线部位于电解槽开口外侧并围绕电解槽开口，在
电解过程中，所述电极的支撑部与所述接线部电连接，所述接线部用于与
外加电源电连接。
4.如权利要求3所述的熔盐电解装置，其特征在于，所述电极的支撑部与所
述接线部通过接触实现电连接。
5.如权利要求3所述的熔盐电解装置，其特征在于，所述接线部为二个以上
的突起结构。
6.如权利要求3所述的熔盐电解装置，其特征在于，所述接线部为环状结构。
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴景晖，姚力军，相原俊夫，潘杰，
申请(专利权)人：宁波创润新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33