[发明专利]一种金属离子熔盐的提取装置及该装置的使用方法

说明书

本发明提供了一种金属离子熔盐的提取装置，包括活塞、密封管、固定件、橡胶软管、石英管和滤网。所述密封管为两端开口的直管，一端设置活塞，另一端设置固定件，所述橡胶软管内部贯通，两端开口，一端通过固定件与密封管连接，另一端与石英管连接；所述石英管为两端开口的直管，一端连接橡胶软管，另一端为熔盐取样口；所述滤网设置于所述熔盐取样口处，用于过滤取样时可能取到的金属粉体，确保样品中金属离子浓度不受影响。本发明还提供了所述装置的使用方法，通过在石英管内放置预置金属粒和样品急速冷却的方式，抑制了金属离子歧化反应导致的化学平衡偏移，实现了熔盐中多变价金属离子的准确、快速取样。

技术领域

本发明属于电化学冶金技术领域，具体涉及一种含有多变价金属离子高温熔盐的提取装置，以及该装置的使用方法。

背景技术

稀有金属因为耐高温、抗腐蚀等优异的物理化学性质而得到现代社会的关注。近年来，随着高精尖科学技术的不断发展，具有超性能的稀有金属的应用领域不断扩大，需求也日益增长。熔盐电解法制备稀有金属是一种有前景的制备方法，电解过程中使用高温熔盐作为电解质。在金属的电解生产过程中，要不断检测熔盐成分，掌握电解槽内的熔盐成分情况，以判断实时电解情况。但熔盐温度高、腐蚀性强，取样困难。而且，电解产生的金属粉体在取样时容易混入样品，影响样品中待测金属离子的浓度。同时，多变价金属离子在熔盐中存在多种价态，不同价态的离子进行可逆的歧化/归中反应，反应平衡受离子浓度的影响，而过滤金属粉末后样品中零价金属的缺失会影响反应的平衡，造成金属离子价态的改变，与实际结果存在差距，影响后续测试的结果，所以针对熔盐中多变价金属离子的准确取样是一个重要问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是目前含多变价金属离子的高温熔盐难以取样，且取样结果中金属离子容易发生反应，影响最终结果。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种金属离子熔盐的提取装置，包括活塞、密封管、固定件、橡胶软管、石英管和滤网，其中，

所述密封管为两端开口的直管，一端设置活塞，另一端设置固定件，所述固定件中心设置通孔，使所述密封管与所述橡胶软管的内腔连通，

所述橡胶软管内部贯通，两端开口，一端通过固定件与密封管连接，另一端与石英管连接；

所述石英管为两端开口的直管，一端连接橡胶软管，另一端为熔盐取样口；

所述滤网设置于所述熔盐取样口处，用于过滤取样时可能取到的金属粉体。

优选地，所述活塞位于所述密封管内，并可以沿所述密封管轴线进行往复运动，在所述活塞远离所述固定件的一端安装有手柄，以实现活塞运动。

优选地，在所述固定件与橡胶软管之间设有连接管，所述连接管为两端开口的直管。所述连接管为刚性管，其一端与固定件卡接，另一端与橡胶软管过盈配合，即橡胶软管内径与连接管外径匹配以实现密封。与直接使橡胶软管与固定件连接相比，采用连接管能够更好的实现密封管与橡胶软管之间的连接和密封。

优选地，所述固定件位于所述密封管与连接管之间，以实现密封管与连接管的固定连接和密封。在所述固定件中心设有通孔，所述通孔沿所述所述固定件轴向设置，以实现所述密封管与连接管的内腔连通。

优选地，所述密封管和连接管的材质为石英或玻璃。

优选地，所述石英管上设有刻度，可以控制提取的样品量。

优选地，所述滤网孔径为500目。

优选地，所述滤网内置于所述石英管内，在所述滤网上放置预置金属粒。所述预置金属粒的类型与熔盐中待取金属离子的对应金属一致，用于抑制金属离子可能发生的歧化反应，避免化学平衡偏移。