本实用新型专利技术公开了一种用于制备六氟化钨的装置，涉及电子特种气体生产技术领域，包括容器、阴极单元、阳极单元以及直流电源，容器用于容纳氟化盐熔融电解质，阴极单元伸入氟化盐熔融电解质中，阳极单元包括阳极本体，阳极本体为钨金属制成，且阳极本体伸入氟化盐熔融电解质中；直流电源的负极与阴极单元电连接，直流电源的正极与阳极单元电连接，本实用新型专利技术能够使六氟化钨制备成本降低，操作简单，安全可靠。靠。靠。
【技术实现步骤摘要】
一种用于制备六氟化钨的装置
[0001]本技术涉及电子特种气体生产
，特别是涉及一种用于制备六氟化钨的装置。
技术介绍
[0002]六氟化钨(WF6)为无色气体或浅黄色液体，固体为易潮解的白色结晶，在潮湿空气中冒烟。六氟化钨是钨的氟化物中，唯一稳定并被工业化生产的品种。
[0003]目前，工业上常见的六氟化钨生产方法有两种：
[0004]1.用氟气做氟化剂直接与钨金属反应制备六氟化钨气体：
[0005]金属钨与氟气直接反应制备六氟化钨，该方法先通过电解制备粗品氟气，再通过吸附、深冷或精馏工艺脱除氟气中夹带的大量的氟化氢、氮气、二氧化碳、金属粒子等杂质，然后净化后的氟气与反应器中的钨金属在高温下反应合成六氟化钨，反应的化学方程式为：W+3F2→
WF6。
[0006]2.用三氟化氮作为氟化剂与钨金属反应制备六氟化钨气体
[0007]该方法是将原料气三氟化氮与高纯氮气按相同体积比通入高温裂解器中，三氟化氮在裂解器中裂解生成氟气，氟气进入反应器与金属钨反应生成六氟化钨，合成后的六氟化钨气体采用低温收集器液化收集。此外，还可以将精制后的三氟化氮导入一个用镍或蒙乃尔合金制成的反应器中，在高温下直接与金属钨反应，得到六氟化钨，其本质仍然是氟气与钨金属反应，反应的化学方程式为：W+2NF3→
WF6+N2。
[0008]因此，目前工业上常用的六氟化钨生产方式存在以下问题：
[0009]1.氟钨反应必须在高温下进行，反应器需要特殊耐高温、耐腐蚀材质制作，成本较高，氟钨反应初期为了消除氧化钨覆膜的影响，需要升高反应温度。氟钨反应开始后，又放出大量热，需要及时转移热量，又需要降温，操作复杂，且需要特殊的耐高温材料进行导热，成本较高；
[0010]2.氟钨反应中需要的氟是通过电解法制备出来的，电解制备的氟气中常夹带有大量的氟化氢气体、氟化氢钾液体等杂质，需要先通过一定的纯化处理措施，除去夹带的杂质后再和钨金属反应，工艺复杂，氟钨反应中需要的氟是最活泼的非金属元素，可以和大多数的金属和非金属反应，在氟钨反应之前，氟气需要通过管路输送或钢瓶转移至反应器，存在很大的安全隐患。
技术实现思路
[0011]本技术的目的是提供一种用于制备六氟化钨的装置，以解决上述现有技术存在的问题，使六氟化钨制备成本降低，操作简单，安全可靠。
[0012]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0013]本技术提供一种用于制备六氟化钨的装置，包括容器、阴极单元、阳极单元以及直流电源，所述容器用于容纳氟化盐熔融电解质，所述阴极单元用于伸入所述氟化盐熔
融电解质中，所述阳极单元包括阳极本体，所述阳极本体为钨金属制成，且所述阳极本体用于伸入所述氟化盐熔融电解质中；所述直流电源的负极与所述阴极单元电连接，所述直流电源的正极与所述阳极单元电连接。
[0014]优选地，还包括盖体以及分隔体，所述容器的第一端开口，所述盖体用于与所述第一端形成能够拆卸地固定连接并能够封闭所述第一端；所述分隔体的一端固定设于所述盖体上，所述分隔体的另一端用于伸入所述氟化盐熔融电解质中，且所述分隔体用于置于所述阴极单元与所述阳极单元之间。
[0015]优选地，所述阴极单元包括阴极本体与阴极导电体，所述阴极本体的一端用于伸入所述氟化盐熔融电解质中，所述阴极本体的另一端与所述阴极导电体的一端固定连接，所述阴极导电体的另一端用于穿过所述盖体并与所述负极电连接，所述阴极导电体用于与所述盖体形成能够拆卸地固定连接；所述阳极单元还包括阳极导电体，所述阳极本体的一端用于伸入所述氟化盐熔融电解质中，所述阳极本体的另一端与所述阳极导电体的一端固定连接，所述阳极导电体的另一端用于穿过所述盖体并与所述正极电连接，所述阳极导电体用于与所述盖体形成能够拆卸地固定连接。
[0016]优选地，所述容器、所述盖体、所述分隔体以及所述阴极本体均为镍制成。
[0017]优选地，所述阳极本体为长条形；所述分隔体包括第一环形筒体，所述第一环形筒体套设于所述阳极本体外且与所述阳极本体之间留有间距；所述阴极本体包括第二环形筒体，所述第二环形筒体套设于所述分隔体外且与所述分隔体之间留有间距。
[0018]优选地，所述阳极单元设置有一个，所述第一环形筒体的横截面为圆环形，所述第二环形筒体的横截面为圆环形。
[0019]优选地，所述阳极单元设置有多个，所述第一环形筒体的横截面为方环形，所述第二环形筒体的横截面为方环形。
[0020]优选地，所述阴极本体上布设有电解质流通孔，所述电解质流通孔的直径为[10，30]毫米。
[0021]优选地，所述盖体上开设有阴极惰性气体进口、氢气出口、氟化氢气体进口、阳极惰性气体进口以及六氟化钨出口，所述阴极惰性气体进口、所述氢气出口以及所述氟化氢气体进口均开设于所述阴极单元与所述容器的内壁之间，所述阳极惰性气体进口与所述六氟化钨出口均开设于所述阳极单元与所述分隔体之间；所述盖体上还开设有阴极压力监测口、阳极压力监测口以及液位监测口，所述阴极压力监测口开设于所述阴极单元与所述分隔体之间用于安装阴极压力监测装置，所述阳极压力监测口开设于所述阳极单元与所述分隔体之间用于安装阳极压力监测装置，所述液位监测口开设于所述阴极单元与所述容器的内壁之间用于安装液位监测装置。
[0022]优选地，所述容器的外壁上固定设有降温水夹套，所述降温水夹套用于容纳冷却水。
[0023]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0024]本技术提供的用于制备六氟化钨的装置，通过电解氟化盐熔融电解质中的氟化氢(HF)，阳极本体附近生成的氟气直接和钨金属制成的阳极本体反应，生成气态的六氟化钨，在容器的内部通过电解氟化氢生产氟气，氟气同步和钨金属制成的阳极本体反应生成六氟化钨气体，一次性制备六氟化钨，无需再通过氟钨反应器进行转换，同时阳极本体表
层存在的氧化钨在容器内部的氟化氢氛围下，直接和氟化氢反应生成四氟氧钨等，电解生成的氟气和钨金属直接接触在80摄氏度以下即可正常反应生成六氟化钨，无需提供高温反应环境，此外，反应热可以通过液态电解质导出，无需再额外设置特定的导热介质，工艺更为简单，操作更为安全。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本技术提供的用于制备六氟化钨的装置的主视结构示意图；
[0027]图2为图1中用于制备六氟化钨的装置的一种俯视结构示意图；
[0028]图3为图1中用于制备六氟化钨的装置的另一种俯视结构示意图。
[0029]图中：100
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用于制备六氟化钨的装置、1
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容器、2...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于制备六氟化钨的装置，其特征在于：包括容器、阴极单元、阳极单元以及直流电源，所述容器用于容纳氟化盐熔融电解质，所述阴极单元伸入所述氟化盐熔融电解质中，所述阳极单元包括阳极本体，所述阳极本体为钨金属制成，且所述阳极本体伸入所述氟化盐熔融电解质中；所述直流电源的负极与所述阴极单元电连接，所述直流电源的正极与所述阳极单元电连接。2.根据权利要求1所述的用于制备六氟化钨的装置，其特征在于：还包括盖体以及分隔体，所述容器的第一端开口，所述盖体用于与所述第一端形成能够拆卸的固定连接，并能够封闭所述第一端；所述分隔体的一端固定设于所述盖体上，所述分隔体的另一端伸入所述氟化盐熔融电解质中，且所述分隔体置于所述阴极单元与所述阳极单元之间。3.根据权利要求2所述的用于制备六氟化钨的装置，其特征在于：所述阴极单元包括阴极本体与阴极导电体，所述阴极本体的一端伸入所述氟化盐熔融电解质中，所述阴极本体的另一端与所述阴极导电体的一端固定连接，所述阴极导电体的另一端用于穿过所述盖体并与所述负极电连接，所述阴极导电体用于与所述盖体形成能够拆卸的固定连接；所述阳极单元还包括阳极导电体，所述阳极本体的一端伸入所述氟化盐熔融电解质中，所述阳极本体的另一端与所述阳极导电体的一端固定连接，所述阳极导电体的另一端用于穿过所述盖体并与所述正极电连接，所述阳极导电体用于与所述盖体形成能够拆卸的固定连接。4.根据权利要求3所述的用于制备六氟化钨的装置，其特征在于：所述容器、所述盖体、所述分隔体以及所述阴极本体均为镍制成。5.根据权利要求3所述的用于制备六氟化钨的装置，其特征在于：所述阳极本体为长条形；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王兆敏，
申请(专利权)人：天津海嘉斯迪新材料合伙企业有限合伙，
类型：新型
国别省市：
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