[实用新型]一种生产稀土金属及合金的稀土熔盐电解槽

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生产稀土金属及合金的熔盐电解槽，具体是一种由槽体、长方体状阳极、板状阴极组成的组合体，尤其是30KA以上的稀土熔盐电解槽。

背景技术

现阶段，关于生产稀土金属及合金的方法，主要为氟化物熔盐体系氧化稀土电解法，其采用的电解槽主要有以下几种结构：

日本专利昭61-253391，电解槽内衬压钨、钼等金属材料制成，由于钨、钼等材料在高温环境下易氧化，该电解槽为充惰性气体保护的密闭电解槽；

日本专利昭62-146291，电解槽内衬为铁制或不锈钢材料，在生产单一稀土金属时，金属产品易受到污染；

中国专利CN85100748A，电解槽内衬为整体石墨，内衬外部由石墨层、铁质外套和保温层构成，由于内衬为整体石墨制成，所以该电解槽的规模受到石墨尺寸的限制；

中国专利申请No.98194785.8，电解槽内衬由带有凸凹槽的石墨块砌筑，外部为碳质或碳质混合料打结层、耐火保温材料、金属结构层和保温层。该电解槽可根据规模砌筑，价格比较低廉，但电解槽电力线分别不够均匀，使得原料易沉淀于槽体的边角处，且开炉电解质用量大，进而影响电流效率和石墨阳极的单耗。

中国专利CN103290434A，电解槽内衬由带有凸凹槽的石墨块砌筑，外部为碳质或碳质混合料打结层、耐火保温材料、金属结构层和保温层。电解槽体的侧壁是由两段或两段以上的圆弧面相互衔接围成闭合状，且电解槽体为非密闭型，该电解槽可根据规模砌筑，但大于20KA电解槽砌筑困难，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种生产稀土金属及合金的熔盐电解槽，其电流效率高、开炉电解质用量小、石墨单耗低、使用寿命长、能扩大单台设备容量、大幅降低单位产品能耗且生产的产品质量稳定、生产成本低、非密闭性。

本实用新型的另外一个目的是提供一种生产稀土金属及合金的熔盐电解槽，其可解决稀土熔盐电解槽大型化、节能的结构局限问题。

为此，本实用新型提供了一种生产稀土金属及合金的熔盐电解槽，其特征在于，其阴极和阳极都具有相互平行、相互面对的垂直面；所述阴极设有两排以上的板状结构，每排板状结构设有至少一个相间隔的阴极板；所述阳极与电解槽的内壁相间隔地置于电解槽内，所述阳极成线性排列，多排阳极平行布置，阴极与之对应平行排列，电解槽的底部镶嵌地设置作为直流电解产物在阴极上析出继而沿阴极落下的稀土金属的承接器。

优选地，所述垂直面为平面结构或曲面结构；所述阳极排列比所述阴极的板状结构多一排，每排所述阳极的阵列为片状石墨阳极或碳素阳极；和/或，所述板状阴极和阳极至少其中之一由钨板、钼板或钨钼合金板制成。

优选地，所述金属承接器为铌板整体坩埚。

优选地，在所述坩埚内衬钨板、钼板或钨钼合金板的结构。

优选地，还包括电解槽槽体的盖板；电解槽槽体由石墨内胆、碳捣结层、内保护钢套、耐火保温层、金属外套及加强筋从内到外砌筑嵌套而成；电解槽内胆由多块方形、弧形石墨板拼接而成；电解槽体侧部、底部密封；和/或，电解槽内胆的上表面敞开。

优选地，所述石墨内胆由表面加工精度IT8-9的高密度石墨板拼接而成；所述石墨内胆外部的碳捣结层的材料由冷捣糊构成；在石墨内胆及捣结层的上部铺有抗氧化层，抗氧化层由耐火浇注料及刚玉块构成；阴极插入阳极的深度为30-1000mm；和/或，阴、阳极之间的极距为20-420mm。

优选地，所述的板状阴极通过与钢板或铜板焊接或压接后与阴极导电铜排连接；和/或，阴极导电铜排置于高度可调节的阴极架上。

优选地，置于电解槽中非贴近槽体的长方体阳极，通过导电板与专用阳极导电架固定。

优选地，稀土金属的承接器为长方形或正方形；电解槽内胆由多块石墨平板相互衔接围成闭合状；阴极插入阳极的深度为20-1000mm。

本实用新型还提供了一种生产稀土金属及合金的熔盐电解槽，在以上技术方案中，阴极的位置换成阳极，而阳极的位置换成阴极。

根据本实用新型的熔盐电解槽，电流效率高、开炉电解质用量小、石墨单耗低、使用寿命长、能扩大单台设备容量、大幅降低单位产品能耗且生产的产品质量稳定、生产成本低、非密闭性。

根据本实用新型的熔盐电解槽，可解决稀土熔盐电解槽大型化、节能的结构局限问题。

附图说明

图1为根据本实用新型的生产稀土金属及合金的熔盐电解槽的俯视图；

图2为根据本实用新型的生产稀土金属及合金的熔盐电解槽的主视图。