本发明涉及电解装置技术领域，具体而言，涉及一种熔盐电解装置。
背景技术：
液态阴极法是制备稀有金属合金的一种常用方法，具有稀有金属回收率高、合金组元分布均匀、能耗少、产品成本低廉等特点。
电解工艺中，电解析出的稀有金属向液体阴极基体中扩散形成合金是速度控制步骤。若析出的稀有金属不能及时扩散，会沉积在液态阴极表面形成包覆层，影响电解过程正常进行，导致电流效率下降。采用液态阴极法，电解过程中加入搅拌操作可提高稀有金属在液态阴极中的传质速率，进而提高电解过程电流效率。
为了提高搅拌效率，搅拌过程需要同时对熔盐与液态金属界面、液态阴极内部进行搅拌。另外，阳极导电棒放置在熔盐电解槽中央，搅拌过程要尽量减小对其影响。发明人发现，往复式搅拌方法可满足上述要求，高温下，熔盐电解过程会产生尾气和部分熔盐挥发物，为了改善电解过程操作环境，需在熔盐电解槽上方加装除尘装置。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种熔盐电解装置，能够提高电解过程中的稀有金属在液态阴极中的传质速率，进而提高电解过程电流效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种熔盐电解装置，包括：电解槽；安装架，安装架安装在电解槽上方；第一搅拌组件，第一搅拌组件包括搅拌平台，搅拌平台沿安装架的高度方向往复运动设置；第二搅拌组件，第二搅拌组件包括搅拌桨，搅拌桨可转动地安装在搅拌平台的底部。
进一步地，第一搅拌组件还包括第一电机，第一电机安装在安装架的顶部并通过丝杠与搅拌平台驱动连接以驱动搅拌平台沿安装架的高度方向往复运动。
进一步地，安装架上设置有传感器和控制箱，控制箱与第一电机驱动连接，传感器用于对搅拌平台进行检测，控制箱接收传感器传递的信号对第一电机进行控制。
进一步地，传感器为接近开关或行程开关。
进一步地，安装架上设置有三根支撑杆，三根支撑杆呈三角形布置，三根支撑杆穿设在搅拌平台上。
进一步地，第二搅拌组件还包括第二电机，第二电机安装在搅拌平台上并与搅拌桨驱动连接。
进一步地，搅拌桨为螺旋搅拌桨或旋转搅拌桨，搅拌桨采用不锈钢或钨或钨合金或钼或钼合金或钛合金制作而成。
进一步地，熔盐电解装置还包括除尘系统，除尘系统通过控制箱进行控制。
进一步地，除尘系统包括：烟尘收集罩，烟尘收集罩安装在搅拌平台的底部并罩设在电解槽上方，烟尘收集罩上设置有加料孔、观察孔以及排气孔；除尘器，除尘器通过第一管道与排气孔连接；风机，风机安装在安装架上并与控制箱控制连接，风机与除尘器通过第二管道连接。
进一步地，烟尘收集罩采用不锈钢或铝合金机或钛合金或纤维增强塑料制作而成。
进一步地，除尘器为布袋除尘器或旋风除尘器。
进一步地，风机为离心防腐风机或轴流防腐风机。
应用本发明的技术方案，由于本发明中的熔盐电解装置上设置有第一搅拌组件和第二搅拌组件，工作的时候，搅拌平台可以沿安装架的高度方向往复运动，此时，搅拌桨转动，可以对电解槽进行往复搅拌，同时搅拌桨还可以实现螺旋式搅拌，如果搅拌平台不动，单独使搅拌桨工作，可以实现搅拌桨的普通旋转式搅拌。可见，本发明中的熔盐电解装置可以实现高度方向的往复式、螺旋式以及水平方向的普通旋转式搅拌，通过本发明的熔盐电解装置的搅拌方式，可以使电解过程中析出的金属能够及时扩散至液态阴极基体内部，防止金属在液态阴极表面沉积结壳，提高稀有金属在液态阴极中的传质速率，进而提高电解过程电流效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示意性示出了本发明的熔盐电解装置主视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、安装架；11、支撑杆；20、第一搅拌组件；21、搅拌平台；22、第一电机；23、丝杠；30、第二搅拌组件；31、搅拌桨；32、第二电机；40、除尘系统；41、烟尘收集罩；411、加料孔；412、观察孔；42、除尘器；43、风机；44、第一管道；45、第二管道；50、控制箱。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
参见图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种熔盐电解装置，本实施例中的熔盐电解装置包括电解槽(图中未示出)、安装架10、第一搅拌组件20以及第二搅拌组件30。
其中，安装架10安装在电解槽上方；第一搅拌组件20包括搅拌平台21，搅拌平台21沿安装架10的高度方向往复运动设置；第二搅拌组件30包括搅拌桨31，搅拌桨31可转动地安装在搅拌平台21的底部。
由于本实施例中的熔盐电解装置上设置有第一搅拌组件20和第二搅拌组件30，工作的时候，搅拌平台21可以沿安装架10的高度方向往复运动，此时，搅拌桨31转动，可以对电解槽进行往复搅拌，同时搅拌桨31还可以实现螺旋式搅拌，如果搅拌平台21不动，单独使搅拌桨31工作，可以实现搅拌桨31的普通旋转式搅拌。可见，本实施例中的熔盐电解装置可以实现高度方向的往复式、螺旋式以及水平方向的普通旋转式搅拌，通过本发明的熔盐电解装置的搅拌方式，可以使电解过程中析出的金属能够及时扩散至液态阴极基体内部，防止金属在液态阴极表面沉积结壳，提高稀有金属在液态阴极中的传质速率，进而提高电解过程电流效率。
为了便于驱动本实施例中的搅拌平台21运动，本实施例中的第一搅拌组件20还包括第一电机22，该第一电机22安装在安装架10的顶部并通过丝杠23与搅拌平台21驱动连接以驱动搅拌平台21沿安装架10的高度方向往复运动。当然，在本发明的其他实施例中，还可以将丝杠23设置为齿轮齿条或者连杆滑块等结构，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。
安装架10上设置有传感器和控制箱50，控制箱50与第一电机22驱动连接，传感器用于对搅拌平台21进行检测，控制箱50接收传感器传递的信号对第一电机22进行控制，进而对搅拌平台21的行程进行控制。
优选地，本实施例中的传感器可以为接近开关，也可以为行程开关，安装时，将两个接近开关或者两个行程开关分别安装在安装架10的上方和底部，具体的安装位置可以实际使用需求确定。安装时，搅拌平台21的行程取决于两个接近开关或者两个形成开关之间的距离。
为了防止搅拌平台21发生偏移或晃动，本实施例中的安装架10上设置有三根支撑杆11，三根支撑杆11呈三角形布置，三根支撑杆11穿设在搅拌平台21上，便于对搅拌平台21进行定位，当第一电机22驱动丝杠23旋转时，搅拌平台21沿丝杠23以及三根支撑杆11转动做上下往复运动，结构简单，稳定性高。
当然，在本发明的其他实施例中，还可以将支撑杆11设置为两根，此时，这里的两根支撑杆11与上面的一根丝杠23形成三角形结构，便于对搅拌平台21进行支撑和定位。
再次结合图1所示，本实施例中的第二搅拌组件30还包括第二电机32，该第二电机32安装在搅拌平台21上并与搅拌桨31驱动连接，便于驱动搅拌桨31转动。
本实施例中的搅拌桨31为螺旋搅拌桨或旋转搅拌桨，搅拌桨31采用不锈钢或钨或钨合金或钼或钼合金或钛合金制作而成，结构强度高，不便于被腐蚀，使用寿命长。
熔盐电解装置还包括除尘系统40，除尘系统40通过控制箱50进行控制，本发明将第一搅拌组件20、第二搅拌组件30以及除尘系统40集成在一个装置上，用同一个控制箱50进行控制，实现了搅拌、加料、除尘一体化，可以实现半自动化操作。
具体来说，本实施例中的除尘系统40包括烟尘收集罩41、除尘器42以及风机43。
其中，烟尘收集罩41安装在搅拌平台21的底部并罩设在电解槽上方，烟尘收集罩41上设置有加料孔411、观察孔412以及排气孔(图中未示出)，加料孔411安装方形铝合金物料输送板，输送板顶部安装振动加料机，下部出口位于电解槽正上方，便于进行加料作业。通过观察孔412的作用，便于对电解过程进行查看。
除尘器42通过第一管道44与排气孔连接，便于对烟尘收集罩41内的烟尘进行处理，风机43安装在安装架10上并与控制箱50电连接，风机43与除尘器42通过第二管道45连接，通过控制箱50对风机43进行控制，便于在合适的时机对烟尘收集罩41内的烟尘进行处理。
优选地，本实施例中的烟尘收集罩41采用不锈钢或铝合金机或钛合金或纤维增强塑料制作而成，强度高，使用寿命长。
优选地，本实施例中的除尘器42为布袋除尘器或旋风除尘器。
优选地，本实施例中的风机43为离心防腐风机或轴流防腐风机。
根据上述的实施例可以知道，本发明中的熔盐电解装置主要分为第一搅拌组件20、第二搅拌组件30、除尘系统40、控制箱50和安装架10。安装时，搅拌桨31安装在第二电机32上，第二电机32固定在搅拌平台21上，搅拌平台21与垂直方向上三根支撑杆11和一根丝杠23相连；第一电机22固定在安装架10顶端，与丝杠23相连，第一电机22带动丝杠23旋转使搅拌平台21在两个接近开关内进行往复式运动，通过第二电机32上的搅拌桨31实现往复式搅拌。除尘系统40包括半球形烟尘收集罩41、除尘器42和风机43，其中铝合金半球形烟尘收集罩41上面开有加料孔411、观察孔412和排气孔，安装在第二电机32下方。加料孔411安装方形铝合金物料输送板，输送板顶部安装振动加料机，下部出口位于电解槽正上方。排气孔与除尘器42相连，除尘器42之后与风机43相连。风机43安装在第一电机22旁边。第一搅拌组件20、第二搅拌组件30、除尘系统40由同一控制箱控制，可实现半自动化操作。高温下在熔盐电解槽中，以石墨棒作阳极，不锈钢引线为液态阴极通电，进行熔盐电解试验。采用本发明的熔盐电解装置进行熔盐电解试验，电解过程运行平稳，操作简便，相同电解参数下，比不加搅拌电解试验电流效率高出30％。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明把第一搅拌组件、第二搅拌组件和除尘系统集成在一个装置上，由同一个控制箱控制，实现了搅拌、加料及除尘一体化，可实现半自动化操作，第一搅拌组件、第二搅拌组件可实现普通搅拌、往复式搅拌和螺旋式搅拌三种搅拌方式，可以使电解过程中析出的金属能够及时扩散至液态阴极基体内部，防止金属在液态阴极表面沉积结壳，提高稀有金属在液态阴极中的传质速率，进而提高电解过程电流效率。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。