具有产物剥离机构的电解装置

1.本技术属于电解装置技术领域，具体涉及具有产物剥离机构的电解装置。


背景技术：

2.稀有金属的提取与提纯可以在熔盐电解质中通过电解的方式实现，熔盐电解装备是实现该电解过程的重要支撑。电解装备一般由阴极、阳极和电解槽组成。熔盐电解精炼工艺通常以粗金属为消耗性阳极进行电解，在阴极上获得高纯金属。
3.现行的高温熔盐电解装备一般是以间歇式或半连续式的形式实现电解。阳极物料的加入需要开启整体的气路系统，甚至会破坏电解环境。因此，连续加料、连续取料对于高温熔盐电解工艺连续化提取和提纯稀有金属有巨大的现实意义。


技术实现要素：

4.有鉴于此，一些实施例公开了具有产物剥离机构的电解装置，包括设置在电解装置中的剥离刀，其中，剥离刀整体为圆筒状，具有用于适配地设置电极的圆形中央通孔和形成圆形中央通孔的环形侧壁，环形侧壁的一端变薄形成刀片结构；电极移动通过圆形中央通孔时，电极上沉积的产物被圆筒状剥离刀剥离。
5.进一步，一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，还包括：电机；丝杠传动轴，设置在电解装置上，丝杠传动轴的两端分别设置与电极的导电杆和电机连接。
6.一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，剥离刀端部的刀片结构的厚度为1
‑
5cm。
7.一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，剥离刀可拆卸地安装在电解装置的电极仓中。
8.一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，剥离刀的材质与待剥离产物的材质相同。
9.一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，剥离刀的刀片结构末端设置有锯齿。
10.一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，还包括产物收集仓，设置在剥离刀的下方，用于收集剥离的产物。
11.一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，产物收集仓为插板式物料收集仓。
12.一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，电极为圆柱形，与导电杆之间通过电极连接板固结。
13.一些实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，剥离刀由多个剥离刀片拼装而成。
14.本技术实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，能够适配地设置在电极仓中，与电极配套安装，能够将电极上的产物有效剥离，应用在连续电解装置中，能够在不破
坏电解环境的前提下，将电解产物剥离并提离出电解装备，具有重要现实意义。
附图说明
15.图1实施例1具有产物剥离机构的电解装置结构示意图
16.图2实施例2剥离刀结构示意图
17.图3实施例3剥离刀片结构示意图
18.图4实施例4剥离刀片结构示意图
19.附图标记
[0020]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
电极仓
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
丝杠传输杆
[0021]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
电极连接杆
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剥离刀
[0022]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
电极
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
产物物料
[0023]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
物料收集仓
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电机
[0024]
31
ꢀꢀꢀꢀ
电极连接板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41
ꢀꢀꢀꢀꢀ
中央通孔
[0025]
42
ꢀꢀꢀꢀ
刀片结构
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
43
ꢀꢀꢀꢀꢀ
环形侧壁
[0026]
71
ꢀꢀꢀꢀ
物料收集盘
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
401
ꢀꢀꢀꢀ
剥离刀片
[0027]
4011
ꢀꢀ
连接榫槽
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4012
ꢀꢀꢀ
连接榫头
具体实施方式
[0028]
在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本技术实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方法。应理解，本技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本技术公开的内容。
[0029]
除非另有说明，否则本文使用的技术和科学术语具有本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义；作为本技术中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
[0030]
本文所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如，它们可以是指小于或等于
±
5％，如小于或等于
±
2％，如小于或等于
±
1％，如小于或等于
±
0.5％，如小于或等于
±
0.2％，如小于或等于
±
0.1％，如小于或等于
±
0.05％。在本文中以范围格式表示或呈现的数值数据，仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如，“1～5％”的数值范围应被解释为不仅包括1％至5％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2％、3.5％和4％，和子范围，如1％～3％、2％～4％和3％～5％等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或所述特征如何，这样的解释都适用。
[0031]
在本文中，包括权利要求书中，所有连接词，如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的，即是指“包括但不限于”。只有连接词“由
……
构成”和“由
……
组成”是封闭连接词。
[0032]
为了更好的说明本技术内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在实施例中，对于本领
域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备等未作详细描述，以便凸显本技术的主旨。
[0033]
在不冲突的前提下，本技术实施例公开的技术特征可以任意组合，得到的技术方案属于本技术实施例公开的内容。
[0034]
在一些实施方式中，具有产物剥离机构的电解装置包括设置在电解装置中的剥离刀，其中，剥离刀整体为圆筒状，具有用于适配地设置电极的圆形中央通孔和形成圆形中央通孔的环形侧壁，环形侧壁的一端变薄形成刀片结构；电极移动通过圆形中央通孔时，电极上沉积的产物被圆筒状剥离刀剥离。通常电解装置包括电极仓，用于设置电极，剥离刀通常设置在电极仓中，以便与电极适配设置。通常电解过程中，产物会沉积在阴极，所以剥离刀通常也与电解装置的阴极配套设置；剥离刀通常设置安装在电极仓内壁上，以固定剥离刀的位置。
[0035]
作为可选实施方式，具有产物剥离机构的电解装置还包括：电机；丝杠传动轴，设置在电解装置上，丝杠传动轴的两端分别设置与电极的导电杆和电机连接；通常电解装置的电极还需要与导电杆连接，以与电解电源电连接；丝杠传动轴通常也设置在电极仓中，并与电极仓内壁以螺纹连接方式相互连接，以便其转动过程与电极仓相对移动；电解结束后电解产物的剥离作业过程中，启动电机，电机带动丝杠传动轴转动，进而带动导电杆移动，电极随着导电杆移动离开电解液，电极移动离开电解液的过程中还随着丝杠传动轴转动，电极上沉积的电解产物随着电极移动的过程中不断转动，逐渐接近剥离刀，进而持续移动被圆筒状剥离刀切割，电解产物与电极发生剥离。
[0036]
作为可选实施方式，剥离刀端部的刀片结构的厚度为1
‑
5cm。
[0037]
作为可选实施方式，剥离刀可拆卸地安装在电解装置的电极仓中。
[0038]
作为可选实施方式，剥离刀的材质与待剥离产物的材质相同。通常剥离刀的材质根据电解产物的材料确定，二者保持一致，例如电解产物为高纯钛，则剥离刀采用高纯钛制作，若电解产物为高纯铌，则剥离刀采用高纯铌制作。
[0039]
作为可选实施方式，剥离刀的刀片结构末端设置有锯齿。通常剥离刀的刀片结构末端可以设置有锯齿，间隔设置的锯齿有利于产物进行更有效的切割，提高产物剥离效率。
[0040]
作为可选实施方式，具有产物剥离机构的电解装置还包括产物收集仓，设置在剥离刀的下方，用于收集剥离的产物。通常剥离刀将电解产物切割剥离后电解产物离开电极，在剥离刀下方设置产物收集仓可以将产物收集。
[0041]
作为可选实施方式，产物收集仓为插板式物料收集仓。通常产物收集仓可以设置为插板式物料收集仓，以便将收集的物料取出；插板式物料收集仓还需要与电极仓之间密封连接，以便维持电极仓中电解环境的恒定。通常插板式物料收集仓可以是电解装置插板阀的组成部分，具有密封电解装置的作用，插板式物料收集仓上通常还设置有物料收集盘，可以收集剥离的产物物料，并将其运出电极仓。
[0042]
作为可选实施方式，电解装置的电极为圆柱形，与导电杆之间通过电极连接板固结。例如，电极通才可以为圆柱形棒状电极，导电杆选择为圆柱形棒状电极杆，二者之间通过连接部固结，既可以实现良好的固定连接，还可以便于更换电极或电极杆。
[0043]
作为可选实施方式，电极的外形尺寸小于圆形中央通孔的内径。通常电极外形尺寸小于圆形中央通孔的内径，以便电极在中央通孔中自由移动，减小移动阻力。而且电极的尺寸不宜太小，否则与剥离刀的中央通孔内壁之间距离较大，无法对电极上的物料进行完
全有效切割，产物剥离不彻底。
[0044]
作为可选实施方式，剥离刀由多个剥离刀片拼装而成。通常剥离刀具有环形侧壁，可以将环形侧壁沿其轴向分割为多个部分，每一个部分即为具有一定弧度的剥离刀片，多个剥离刀组装设置在电解槽中的设定位置上，可以形成完整的剥离刀。
[0045]
作为可选实施方式，多个剥离刀片具有相同的尺寸，相同的弧度，以便于多个剥离刀片互相组装。
[0046]
作为可选实施方式，剥离刀片的两个平行侧边具有相互适配的嵌合结构，以便二者组装并形成稳定的结构，例如子母嵌合结构、凹凸嵌合结构等。
[0047]
作为可选实施方式，剥离刀片的数量为3
‑
6片，3
‑
6片剥离刀片相互组合，可以形成完整的圆筒状剥离刀。
[0048]
本技术实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，能够适配地设置在电极上，并将电极上的产物有效剥离，应用在连续电解装置中，能够在不破坏电解环境的前提下，将电解产物剥离并提离出电解装备，具有重要现实意义。
[0049]
以下结合实施例对技术细节做进一步示例性说明。
[0050]
实施例1
[0051]
图1为实施例1具有产物剥离机构的电解装置结构示意图。
[0052]
实施例1中，电解装置包括电极仓1，电极仓1上方设置有电机8，电极仓1内部设置有丝杠传输杆2与电极仓1的内壁以螺纹方式连接，丝杠传输杆2下端设置与电极连接杆3固连，电极连接杆3设置与电极5通过电极连接板31固连；电极5适配地设置在剥离刀4中央的中央通孔41中，剥离刀4固定安装在电极仓1的内壁上，电解产生的产物物料6位于电极5下端部；电极仓1的底部设置有物料收集仓7；其上设置有物料收集盘71，物料收集盘71的位置位于剥离刀4下方，同时位于电极5下方；物料收集仓7为插板式物料收集仓，其一端位于电极仓1外，以便将收集的物料从电极仓1中取出。
[0053]
电解过程中，电解产物物料6沉积在电极5下端部上，电解结束后，启动电机8，转动电极5并带动电极5向上移动，剥离刀4固定安装在电极仓中，电极移动过程中产物物料6接近剥离刀4，并在其切割作用下逐渐被剥离；剥离的产物物料6下落到物料收集盘71中，然后可以将物料收集仓7移动到电极仓1外，取出产物物料6。
[0054]
实施例2
[0055]
图2为实施例2公开的剥离刀结构示意图。
[0056]
实施例2中，剥离刀整体为圆筒状结构，具有一个圆形中央通孔41和形成中央通孔的环形侧壁42，环形侧壁42的一端延伸部逐渐变薄，形成圆台状刀片结构。
[0057]
设置在电极仓中时，剥离刀的环形侧壁42的外侧固定在电极仓内壁上，电极设置在中央通孔41内可以自由通过，剥离刀的刀片结构部位接近于沉积产物的电极端部。
[0058]
实施例3
[0059]
图3为实施例3公开的剥离刀片结构示意图。
[0060]
实施例3中，剥离刀片401为弧形，多个剥离刀片401相互组合即可形成圆筒状剥离刀；剥离刀片401的弧形表面所对应的圆弧角为α，圆心o位于圆筒状剥离刀的中心轴上。剥离刀片401的侧壁从上向下延伸过程中逐渐变薄，形成圆弧状刀片结构，整体作为剥离刀片，可以作为圆筒状剥离刀的一部分。例如，圆弧角为120
°
，则三片剥离刀片401即可组成圆
筒状剥离刀；若圆弧角为72
°
，则五片剥离刀片401即可组成圆筒状剥离刀。
[0061]
实施例4
[0062]
图4为实施例4公开的剥离刀片结构示意图。
[0063]
实施例4中，剥离刀片401为弧形，多个剥离刀片401相互组合即可形成圆筒状剥离刀；剥离刀片401的弧形表面所对应的圆弧角为α，圆心o位于圆筒状剥离刀的中心轴上。剥离刀片401的侧壁从上向下延伸过程中逐渐变薄，形成圆弧状刀片结构，整体为剥离刀片，可以作为圆筒状剥离刀的一部分。剥离刀片的两侧面上方，分别在侧壁厚度较厚的区域设置有连接榫槽4011和与其适配的连接榫头4012；剥离刀片拼接时，相邻的连接榫头与连接榫槽相互适配，形成以榫卯方式连接的稳定连接结构。连接榫头的形状可以为方形、弧形、圆形等，连接榫槽的结构则对应设置。
[0064]
本技术实施例公开的具有产物剥离机构的电解装置，能够适配地设置在电极仓中，与电极配套安装，并能够将电极上的产物有效剥离，应用在连续电解装置中，能够在不破坏电解环境的前提下，将电解产物剥离并提离出电解装备，具有重要现实意义。
[0065]
本技术公开的技术方案和实施例中公开的技术细节，仅是示例性说明本技术的发明构思，并不构成对本技术技术方案的限定，凡是对本技术公开的技术细节所做的常规改变、替换或者组合，都与本技术具有相同的发明构思，都在本技术权利要求的保护范围之内。