一种稀土氧化物熔盐电解槽.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107779912A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201711305308.7(22)申请日2017.12.11(71)申请人凉山稀土产业技术研究院地址615600四川省凉山彝族自治州四川冕宁县稀土工业园区，万凯丰公司(72)发明人田昂吴文远裴文利温权(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人韩国胜(51)Int.Cl.C25C3/34(2006.01)C25C7/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称一种稀土氧化物熔盐电解槽(57)摘要本发明涉及一种稀土氧化物熔盐电解槽，其包括炉壳、保温层、保护层、石墨槽、石墨阳极、坩埚、阴极；所述石墨阳极和阴极插于所述石墨槽，所述石墨阳极围绕所述阴极设置，所述坩埚位于所述石墨槽中并正对所述阴极的下方；在石墨槽与石墨阳极之间可拆卸地插入一根两端开口的整体式空心石墨柱套，所述整体式空心石墨柱套的内侧形成电解室，使电解过程中的电化学反应作用于所述石墨阳极和所述整体式空心石墨柱套的内壁，避免石墨槽的消耗，降低制备稀土金属的成本。CN107779912ACN107779912A权利要求书1/1页1.一种稀土氧化物熔盐电解槽，其包括炉壳、保温层、保护层、石墨槽、石墨阳极、坩埚、阴极；所述石墨阳极和阴极插于所述石墨槽，所述石墨阳极围绕所述阴极设置，所述坩埚位于所述石墨槽中并正对所述阴极的下方；其特征在于：在石墨槽与石墨阳极之间可拆卸地插入一根两端开口的整体式空心石墨柱套，所述整体式空心石墨柱套的内侧形成电解室，使电解过程中的电化学反应作用于所述石墨阳极和所述整体式空心石墨柱套的内壁。2.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，所述整体式空心石墨柱套的外壁与所述石墨槽的内壁紧贴。3.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，所述阴极为钨阴极或钼阴极，所述坩埚为钨坩埚；所述炉壳为钢壳，所述保温层为耐火材料填充料；所述石墨槽外侧设有一个铁壳，所述石墨槽容纳于所述铁壳，并所述石墨槽与所述铁壳之间的空隙用石墨粉填实，所述铁壳及所述填实的石墨粉料构成所述保护层。4.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，还包括一个盖板，所述盖板盖合在炉壳、保温层、保护层、石墨槽顶部，其中盖板上还设有穿孔，所述穿孔供阴极以及与石墨阳极电连接的导电片穿过，所述盖板为具有内部空腔的结构，所述空腔内通入循环冷却介质，以降低石墨槽上部及石墨阳极的导电片的温度；所述盖板的上方设有一个废气收集罩，所述废气收集罩为一个开口向下的喇叭形，在废气收集罩的顶部设有出气口，出气口连接废气处理系统。5.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，所述电解槽内部的空间截面为椭圆形、圆形或长方形，所述整体式空心石墨柱套的截面为椭圆环、圆环或长方框。6.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，所述整体式空心石墨柱套的底端低于所述石墨阳极和所述阴极的下端；所述整体式空心石墨柱套的底端搁置在所述石墨槽的槽底，或者所述石墨槽的内侧面设有一个肩部，所述整体式空心石墨柱套的底端搁置于该肩部。7.根据权利要求1所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，所述整体式空心石墨柱套是采用石墨粉与粘接剂一体挤压成型或者是采用大块石墨整体切割成型。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，所述整体式空心石墨柱套设有供安装起吊的着力部，所述着力部设于所述整体式空心石墨柱套的内侧面的上端，中部或下端；所述着力部为相对于所述整体式空心石墨柱套内侧面的至少一个突出部或者至少一个凹陷部。9.根据权利要求8所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，所述凹陷部可设为透孔、沉孔、缺口，设于所述整体式空心石墨柱套内侧面的下端。10.根据权利要求8所述的一种稀土氧化物熔盐电解槽，其特征在于，所述整体式空心石墨柱套的下端内侧面形成一个台阶部，所述台阶部由所述整体式空心石墨柱套的内径从上至下突然扩径而形成；所述台阶部构成所述着力部。2CN107779912A说明书1/7页一种稀土氧化物熔盐电解槽技术领域[0001]本发明涉及稀土电解设备领域，尤其涉及一种稀土氧化物熔盐电解槽。背景技术[0002]稀土金属和合金的制备采用的是火法冶金技术，该技术是在高温条件下通过还原稀土离子实现稀土金属的提纯过程。火法冶金技术主要包括熔盐电解法和金属热还原法，其中熔盐电解法由于具有成本低、成分均匀容易控制、质量好、易实现连续化生产等优点，成为了目前大规模化工业生产的稀土金属及其合金的主要生产工艺。熔盐电解法制备稀土金属根据熔盐体系可分为氯化物体系和氟