[发明专利]交流电弧法铑粉溶解装置及其应用

权利要求书

1.一种交流电弧法铑粉溶解装置，包括交流电弧发生控制器、交流电弧电解池和冷却水槽；其特征在于，

(1)所述交流电弧发生控制器，以380伏3相4线交流电为电源；由A、B、C三相交流电弧发生控制器组成；

每一相交流电弧发生控制器，以220伏为交流电输入，采用自耦合抽头串联连接方式输出3路交流电，每路输出电压为55伏、60伏和65伏3档可变；

每路电压并联连接3组电解池，每相交流电可连接9组交流电弧电解池；每一路的最大输出电流为40安培，每相最大输出电流为120安培；

(2)所述交流电弧电解池系统，包括以耐酸非金属不导电材料制造的U型电解池和石墨电极；

所述U型电解池竖管直径∶底部弯管直径＝2.0～4.5；底部弯管直径范围为8～35mm；竖管直径为20～150mm；两根竖管中心相距100～250mm；竖管和弯管缓慢过渡，过渡连接处长度15～30mm；电解池容积为500～2000ml；

所述U型电解池两侧分别有冷凝器接口，分别安装一支空气或水冷凝器；

(3)所述冷却水槽，由冷却水槽和冷却水控制器组成，冷却水的温度在50℃以下。

2.根据权利要求1所述的铑粉溶解装置，其特征在于，所述交流电弧发生控制器每相输出电压3档可变是通过交流触发器变换电源输入端接入自耦合变压器的位置，改变输入线圈匝数实现输出电压可变。

3.根据权利要求1或2所述的铑粉溶解装置，其特征在于每路输出电压通过交流触发器实现电解池组电源的开和关。

4.根据权利要求1所述的铑粉溶解装置，其特征在于所述交流电弧发生控制器采用自冷或者辅助风冷方式。

5.根据权利要求1所述的铑粉溶解装置，其特征在于所述U型电解池两侧所用冷凝器为简单蒸馏装置用的冷凝器，冷却介质为空气或者温度低于50℃的冷水，优选冷水冷凝器。

6.根据权利要求1所述的铑粉溶解装置，其特征在于所述耐酸非金属不导电材料包括石英玻璃、玻璃、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯等，优选石英玻璃。

7.根据权利要求1所述的铑粉溶解装置，其特征在于所述石墨电极为Ф5～20mm，长度100～300mm的圆柱体。

8.根据权利要求1或7所述的铑粉溶解装置，其特征在于所述石墨电极为光谱纯级Ф8～15mm，长度150～250mm圆柱体石墨；石墨电极卡在圆柱形聚四氟乙烯封盖中间。

9.根据权利要求1所述的铑粉溶解装置，其特征在于所述U型电解池竖管直径∶底部弯管直径＝2.5～3.5；底部弯管直径范围为15～25mm；竖管直径为30～80mm；两根竖管中心相距120～200mm；电解池容积为600～1000ml。

10.根据权利要求1或6所述的铑粉溶解装置，其特征在于所述耐酸非金属不导电材料是石英玻璃。

11.权利要求1、2、4-7或9任一所述的交流电弧溶解装置用于铑粉直接溶解制备三氯化铑水合物的应用方法，包括：

石墨电极两端连接交流电弧发生控制器，铑粉置于U形电解池底部弯管中，电解池中加入盐酸溶液，在石墨电极两端通过连接的交流电弧发生控制器加载一定电压的交流电；

交流电弧装置溶解铑粉时，所述U型电解池中每次加入不超过100克的铑粉，U型电解池底部弯管处铑粉堆积平面距离弯管顶部的盐酸通道高度应大于5mm；

所述U型电解池中每次加入质量分数10～37％盐酸200～2000ml，优选300～800ml；

所述U型电解池中铑粉与石墨电极顶端是不相互接触的，电极顶端与铑粉堆积形成的表面相距5～100mm，优选10～50mm，并保持石墨电极插入盐酸溶液中至少50mm；

在所述的石墨电极两端加载交流电，电压为50伏、60伏和65伏可选，电流为10～40安培，交流电的波形是正弦波；

交流电弧电解池中的盐酸温度由冷却水控制器控制冷却水槽冷水的流量实现，交流电弧电解池中的盐酸温度控制在111～115℃。