稀土熔盐电解槽的制作方法

本技术涉及一种稀土熔盐电解槽。

背景技术：

1、稀土熔盐电解是将稀土金属盐熔融并作为电解质进行电解，以提取和提纯稀土金属的冶金过程。

2、cn105624736a公开了一种新型电极结构的稀土熔盐电解槽，包括中空的槽体，槽体内设有至少一行、每行至少包括两个的阳极、与阳极数量相同的阴极、阴极钢棒、金属沟、下料器和石墨块，阳极悬挂于电解槽上部，每个阳极底面呈倒“v”字型的凹面，每行阳极的下方对应设有一行阴极，阴极埋入凸起的高温耐蚀材料中，阴极的顶部为三棱柱体并突出在高温绝缘材料外，高温耐蚀材料与阴极之间设有电绝缘层，每两个阴极之间均有高温耐蚀材料组成的金属沟，阴极钢棒位于阴极底部并与阴极相连接，阴极钢棒之间填充石墨块，石墨块与阴极钢棒之间设有电绝缘层，下料器设置于槽体顶部。cn215209650u公开了一种稀土金属电解槽，包括壳体、顶盖和过滤头，壳体内侧壁固定连接有耐火砖层，耐火砖层内侧壁固定连接有石墨粉层，石墨粉层内侧壁固定连接有电解槽，电解槽底部固定连接有坩埚，电解槽开口处设置有顶盖，顶盖内部安装有电机，电机动力输出端固定连接有传动杆，传动杆表面固定连接有搅拌轴，顶盖上表面固定连接有排气管。上述电解槽电解所得的液态金属的纯度仍待进一步提高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型公开了一种稀土熔盐电解槽，该稀土熔盐电解槽能够进一步提高电解所得稀土金属的纯度。本实用新型采用如下技术方案实现上述目的。

2、本实用新型提供了一种稀土熔盐电解槽，其包括槽状石墨阳极、炉底、上端盖、分隔套和管状阴极；

3、所述槽状石墨阳极具有容纳空间，该容纳空间的两端具有开口，分别为上开口和下开口；

4、所述炉底设置于所述下开口处，用于封闭所述下开口；

5、所述上端盖设置于所述上开口处，用于封闭所述上开口；

6、所述管状阴极的顶部伸出所述上端盖，所述管状阴极的底部延伸至所述炉底附近；所述管状阴极具有中空结构，该中空结构用于将电解产物导出；

7、所述分隔套设置于所述管状阴极与所述槽状石墨阳极之间，从而将所述容纳空间分隔为第一腔室和第二腔室；所述分隔套与所述槽状石墨阳极之间的空间为第一腔室，所述分隔套与所述管状阴极之间的空间为第二腔室；所述第一腔室和所述第二腔室之间流体连通；所述第一腔室用于容纳待电解稀土金属盐；

8、所述分隔套的顶部固定于所述上端盖，所述分隔套的底部与所述炉底之间的距离l大于所述管状阴极与炉底之间的距离m。

9、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地，所述管状阴极的中心轴线、所述分隔套的中心轴线均与所述槽状石墨阳极的中心轴线重合。

10、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地，还包括设置于炉底上的收集槽，其位于所述分隔套和所述管状阴极之间，用于收集电解产物；所述收集槽的高度h大于所述分隔套的底部与炉底之间的距离l。

11、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地，所述收集槽的中心轴线与所述管状阴极的中心轴线重合。

12、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地，所述分隔套为倒立的圆台形结构，其横截面积由上至下逐渐增加。

13、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地，所述分隔套的外周面上设置有多个凸起。

14、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地，所述多个凸起沿所述分隔套的外周面呈螺旋状分布；所述凸起为条形。

15、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地：

16、所述上端盖设置为能够转动；

17、所述稀土熔盐电解槽还包括下料单元，其设置于所述上端盖上；所述下料单元与所述第一腔室相连通，用于将待电解稀土金属盐加入至第一腔室内。

18、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地，所述下料单元包括置料斗、截流管、出料管、下料控制阀和盖体；所述置料斗、截流管和出料管从上至下依次相连；所述出料管的出口端与所述第一腔室相连通；所述盖体设置于所述置料斗上；所述下料控制阀设置于所述截流管处。

19、根据本实用新型所述的稀土熔盐电解槽，优选地，还包括导液管、过滤筒、第一气口和第二气口；所述过滤筒设置于所述管状阴极的底部，用于将电解产物进行过滤；所述导液管与所述管状阴极相连通，用于将电解产物导出；第一气口和第二气口设置在所述上端盖上；所述第一气口与所述第一腔室相连通，用于排气或通入惰性气体；所述第二气口与所述第二腔室相连通，用于排气或通入惰性气体。

20、本实用新型的稀土熔盐电解槽可以提高电解所得的稀土金属的纯度。

技术特征：

1.一种稀土熔盐电解槽，其特征在于，其包括槽状石墨阳极、炉底、上端盖、分隔套和管状阴极；

2.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于，所述管状阴极的中心轴线、所述分隔套的中心轴线均与所述槽状石墨阳极的中心轴线重合。

3.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于，还包括设置于炉底上的收集槽，其位于所述分隔套和所述管状阴极之间，用于收集电解产物；所述收集槽的高度h大于所述分隔套的底部与炉底之间的距离l。

4.根据权利要求3所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于，所述收集槽的中心轴线与所述管状阴极的中心轴线重合。

5.根据权利要求1所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于，所述分隔套为倒立的圆台形结构，其横截面积由上至下逐渐增加。

6.根据权利要求5所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于，所述分隔套的外周面上设置有多个凸起。

7.根据权利要求6所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于，所述多个凸起沿所述分隔套的外周面呈螺旋状分布；所述凸起为条形。

8.根据权利要求1～7任一项所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于，所述下料单元包括置料斗、截流管、出料管、下料控制阀和盖体；所述置料斗、截流管和出料管从上至下依次相连；所述出料管的出口端与所述第一腔室相连通；所述盖体设置于所述置料斗上；所述下料控制阀设置于所述截流管处。

10.根据权利要求9所述的稀土熔盐电解槽，其特征在于，还包括导液管、过滤筒、第一气口和第二气口；所述过滤筒设置于所述管状阴极的底部，用于将电解产物进行过滤；所述导液管与所述管状阴极相连通，用于将电解产物导出；第一气口和第二气口设置在所述上端盖上；所述第一气口与所述第一腔室相连通，用于排气或通入惰性气体；所述第二气口与所述第二腔室相连通，用于排气或通入惰性气体。

技术总结
本技术公开了一种稀土熔盐电解槽，其包括槽状石墨阳极、炉底、上端盖、分隔套和管状阴极；槽状石墨阳极具有容纳空间，该容纳空间的两端具有开口，分别为上开口和下开口；炉底设置于下开口处；上端盖设置于上开口处；管状阴极的顶部伸出上端盖，管状阴极的底部延伸至炉底附近；管状阴极具有中空结构；分隔套设置于管状阴极与槽状石墨阳极之间，从而将容纳空间分隔为第一腔室和第二腔室；第一腔室和第二腔室之间流体连通；分隔套的顶部固定于上端盖，分隔套的底部与炉底之间的距离L大于管状阴极与炉底之间的距离M。本技术的稀土熔盐电解槽有利于提高电解产物的纯度。

技术研发人员：刘玉宝,张全军,黄海涛,薛飞,孔钦可,孙硕怡,冯和云
受保护的技术使用者：包头稀土研究院
技术研发日：20230306
技术公布日：2024/1/13