[发明专利]制备高纯钛的电解设备

说明书

技术领域

本发明属于钛的制备领域，具体的是制备高纯钛的电解设备。

背景技术

钛因为密度低，耐腐蚀性、机械性能好，且生物相容性优异，被广泛应用在航空航天制造、牙科加工和骨科植入加工等领域。目前，将钛含量在3N及以上的钛称为高纯钛，目前，熔盐电解法是生产高纯钛的主要方法之一。目前的熔盐电解法的电解质溶液利用率低，从而导致熔盐电解法的成本升高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备高纯钛的电解设备，能够实现电解质溶液的重复利用，节约生产成本。

本发明采用的技术方案是：制备高纯钛的电解设备，包括电解反应器、阴极板和用于电解的涂钛阳极板，电解反应器为反应体和反应盖密封形成的封闭容器；

在电解反应器外侧设置有与电解反应器腔体相连通的电解液导入管；

所述阴极板和涂钛阳极板位于电解反应器内，在电解反应器内设置有导流管，所述导流管位于涂钛阳极板下方，其一端伸入电解反应器外并设置有阳极液出口；在涂钛阳极板外面套装有阳极隔膜袋；所述阳极隔膜袋的下端与导流管相连通；

包括电解液回收系统，所述电解液回收系统包括萃取槽和去油装置，所述萃取槽的进液口与导流管的阳极液出口相连通，萃取槽的出液口与去油装置的入口相连通，去油装置的出口与电解液导入管相连。

进一步的，所述去油装置包括过滤池和分离池；所述过滤池中设置有隔滤网，所述隔滤网将过滤池分为上段滤液区和下段隔滤区；所述滤液区与分离池的入口通过排水装置相连通；所述去油装置的入口位于下段隔滤区。

进一步的，所述分离池中设置有隔板，所述隔板将分离池分隔成前段隔油区和后段排液区；所述隔板的下端与分离池的池底之间设置有连通隔油区与排液区的间距，且隔板的上端高于分离池的液面；所述去油装置的出口位于排液区。

进一步的，所述分离池的入口高于去油装置的出口。

进一步的，所述过滤池位于分离池的上方，所述排水装置为虹吸排水装置。

本发明的有益效果是：该制备高纯钛的电解设备，由于阳极隔膜袋将未发生电解反应的电解液与发生电解反应的电解液隔离，并将发生电解反应的电解液由导流管引出后提取高纯钛产品，并除去油脂，使其与原始的电解液成分一致后再进行使用，不仅实现了电解液的回收利用，还维持了电解质溶液的稳定性，避免电解质溶液的成分发生改变，从而提高了后续生产的高纯钛产品的质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中，电解反应器1、反应体11、反应盖12、阴极板2、涂钛阳极板3、排水装置4、电解液导入管5、导流管6、阳极液出口61、阳极隔膜袋7、萃取槽8、去油装置9、过滤池91、隔滤网911、滤液区912、隔滤区913、分离池92、隔板921、隔油区922、排液区923。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明如下：

制备高纯钛的电解设备，包括电解反应器1、阴极板2和用于电解的涂钛阳极板3，电解反应器1为反应体11和反应盖12密封形成的封闭容器；

在电解反应器1外侧设置有与电解反应器1腔体相连通的电解液导入管5；

所述阴极板2和涂钛阳极板3位于电解反应器1内，在电解反应器1内设置有导流管6，所述导流管6位于涂钛阳极板3下方，其一端伸入电解反应器1外并设置有阳极液出口61；在涂钛阳极板3外面套装有阳极隔膜袋7；所述阳极隔膜袋7的下端与导流管6相连通；

包括电解液回收系统，所述电解液回收系统包括萃取槽8和去油装置9，所述萃取槽8的进液口与导流管6的阳极液出口61相连通，萃取槽8的出液口与去油装置9的入口相连通，去油装置9的出口与电解液导入管5相连。

电解时，将电解质由电解液导入管5输送到电解反应器1腔体，电解液浸入阳极隔膜袋7内发生电解，电解后的阳极液由阳极隔膜袋7的下端进入导流管6，并由阳极液出口61输出至萃取槽8，在萃取槽8内反萃取得到高纯钛产品，而阳极液则在去油装置9内出去油脂，并通过去油装置9的出口经电解液导入管5送回电解反应器1的腔体进行再次使用。

该制备高纯钛的电解设备，由于阳极隔膜袋7将未发生电解反应的电解液与发生电解反应的电解液隔离，并将发生电解反应的电解液由导流管6引出后提取高纯钛产品，并除去油脂，使其与原始的电解液成分一致后再进行使用，不仅实现了电解液的回收利用，还维持了电解质溶液的稳定性，避免电解质溶液的成分发生改变，从而提高了后续生产的高纯钛产品的质量。