收集熔鹽電解陰極產物的裝置及熔鹽電解系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種收集熔鹽電解陰極產物的裝置及熔鹽電解系統。所述裝置包括陰極產物聚集構件和陰極產物收集容器，陰極產物聚集構件包括設置在陰極下方的向下傾斜的溜槽和設置在該溜槽下端部下方的凹入部；陰極產物收集容器具有收集容器本體和連接件，收集容器本體放置于所述凹入部內以接收陰極產物，連接件的一端與收集容器本體連接。所述系統包括電解槽、陽極、陰極、熔鹽和上述收集熔鹽電解陰極產物的裝置。本發明能夠收集熔鹽電解制備稀有金屬（例如，鈦）的陰極產物，有利于改善電解質的穩定性，能夠提高陰極電流效率、降低陰極析出物夾鹽率。
【專利說明】收集熔鹽電解陰極產物的裝置及熔鹽電解系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熔鹽電解設備【技術領域】，具體來講，涉及一種收集熔鹽電解陰極產物的裝置，以及一種包括該收集熔鹽電解陰極產物的裝置的熔鹽電解系統。
【背景技術】
[0002]金屬鈦作為一種優良金屬，目前是世界各國研究的熱點，其中熔鹽電解提取金屬鈦被認為是最有希望取代傳統克勞爾法的工藝。如可溶復合陽極電解提取金屬鈦，MER工藝等都具有較好的前景。
[0003]這類工藝采用傳統的陰極裝置得到的陰極產物過程中，易出現陰極產物脫落、收集不到等現象，從而降低生產效率。且傳統陰極裝置結晶析出的鈦外，還含有大量電解質，含量根據電解條件的變化可波動在40%~85%的范圍，占了很大的比例，這將嚴重影響工藝經濟性以及電解質的穩定性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。
[0005]例如，本發明的 目的之一在于提供一種適用于收集熔鹽電解制備稀有金屬(例如，鈦)的陰極產物的裝置。
[0006]本發明的一方面提供了一種收集熔鹽電解陰極產物的裝置。所述收集熔鹽電解陰極產物的裝置包括陰極產物聚集構件和陰極產物收集容器，其中，所述陰極產物聚集構件包括設置在陰極下方的向下傾斜的溜槽和設置在該溜槽下端部下方的凹入部；所述陰極產物收集容器具有收集容器本體和連接件，所述收集容器本體放置于所述凹入部內以接收陰極產物，所述連接件的一端與收集容器本體連接，其另一端延伸至熔鹽電解槽外部。
[0007]在本發明的收集熔鹽電解陰極產物的裝置的一個示例性實施例中，所述收集容器本體的底部設置有多個小孔。
[0008]在本發明的收集熔鹽電解陰極產物的裝置的一個示例性實施例中，所述小孔的孔徑為20~80um。
[0009]在本發明的收集熔鹽電解陰極產物的裝置的一個示例性實施例中，所述溜槽的傾斜角度為不小于15°。
[0010]在本發明的收集熔鹽電解陰極產物的裝置的一個示例性實施例中，所述溜槽為表面光滑、不導電、滿足工藝環境要求的材質。
[0011]在本發明的收集熔鹽電解陰極產物的裝置的一個示例性實施例中，所述收集容器本體和連接件的材質為不銹鋼。
[0012]在本發明的收集熔鹽電解陰極產物的裝置的一個示例性實施例中，所述收集熔鹽電解陰極產物的裝置還包括與陰極桿連接并能夠使陰極桿產生震動或搖晃的陰極桿晃動
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[0013]本發明的另一方面提供了一種熔鹽電解系統。所述熔鹽電解系統包括電解槽、陽極、陰極、熔鹽，并且所述熔鹽電解系統還包括如上所述的收集熔鹽電解陰極產物的裝置。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果包括:能夠適用于收集熔鹽電解制備稀有金屬(例如，鈦)的陰極產物的裝置及熔鹽電解系統，能夠有效地實現對陰極產物的收集，并且有利于改善電解質的穩定性，能夠提高陰極電流效率，有效地降低陰極析出物夾鹽率，而且能夠改善工藝的經濟性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]通過下面結合附圖進行的描述，本發明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中:
[0016]圖1示出了本發明的收集熔鹽電解陰極產物裝置的一個示例性實施例的結構示意圖；
[0017]圖2示出了圖1中的陰極產物聚集構件的結構示意圖；
[0018]圖3示出了圖1中的陰極產物收集容器的結構示意圖。
[0019]附圖標記說明如下:
[0020]1-陰極桿、2-陽極、3-陰極產物聚集構件、3a_溜槽、3b_凹入部、4-陰極產物收集容器、4a_收集容器本體以及4b_連接件。
【具體實施方式】
[0021]在下文中，將參照附圖來詳細說明本發明的收集熔鹽電解陰極產物裝置及熔鹽電解系統。
[0022]圖1示出了本發明的收集熔鹽電解陰極產物裝置的一個示例性實施例的結構示意圖；圖2示出了圖1中的陰極產物聚集構件的結構示意圖；圖3示出了圖1中的陰極產物收集容器的結構示意圖。
[0023]如圖1至3所示，在本發明的一個示例性實施例中，熔鹽電解系統包括電解槽、陽極2、陰極、熔鹽以及收集熔鹽電解陰極產物的裝置。例如，陰極(也可稱為陰極桿I)可以為實心圓柱碳鋼棒，電解時陰極沉積物在其上析出。
[0024]其中，收集熔鹽電解陰極產物的裝置包括陰極產物聚集構件3和陰極產物收集容器4。
[0025]陰極產物聚集構件3包括設置在陰極下方的向下傾斜的溜槽3a和設置在該溜槽3a的下端部下方的凹入部3b。通過溜槽3a能夠將下落的陰極產物聚集到凹入部3b。優選地，溜槽可以為半圓形，其長度方向的傾斜角度不小于15°，這樣能夠獲得更好的陰極產物聚集效果。溜槽可以為表面光滑、不導電、滿足工藝環境要求的材質，例如，可以為剛玉材質。
[0026]陰極產物收集容器4具有收集容器本體4a和連接件4b。收集容器本體4a放置于凹入部3b內以接收通過溜槽3a匯聚至凹入部3b的陰極產物，連接件4b的一端(例如，圖3中的下端)與收集容器本體4a連接，其另一端(例如，圖3中的上端)延伸至熔鹽電解槽外部。收集容器本體4a和連接件4b的材質可以為不銹鋼、剛玉等。優選地，收集容器本體4a的尺寸能夠與凹入部3b相匹配，以保證陰極產物全部流入收集容器本體4a中。
[0027]如圖3所示，收集容器本體的底部設置有多個小孔。從而能夠使熔鹽液體流出收集容器本體4a，而陰極產物留在收集容器本體4a中。優選地，這些小孔的孔徑可以為20~80um。
[0028]另外，在本發明的另一個示例性實施例中，收集熔鹽電解陰極產物的裝置還可以包括與陰極桿連接并能夠使陰極桿產生震動或搖晃的連接桿晃動裝置。通過陰極桿晃動裝置能夠產生使陰極桿上產物脫離的外力，從而有利于提高陰極產物的收集效率和反應效率。
[0029]綜上所述，本發明提供了一種能夠適用于收集熔鹽電解制備稀有金屬(例如，鈦)的陰極產物的裝置及熔鹽電解系統，能夠有效地實現對陰極產物的收集，并且有利于改善電解質的穩定性，能夠提高陰極電流效率，有效地降低陰極析出物夾鹽率，而且能夠改善工藝的經濟性。
[0030]盡管上面已經結合附圖和示例性實施例描述了本發明，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不脫離權利要求的 精神和范圍的情況下，可以對上述實施例進行各種修改。
【權利要求】
1.一種收集熔鹽電解陰極產物的裝置，其特征在于，所述收集熔鹽電解陰極產物的裝置包括陰極產物聚集構件和陰極產物收集容器，其中，所述陰極產物聚集構件包括設置在陰極下方的向下傾斜的溜槽和設置在該溜槽下端部下方的凹入部；所述陰極產物收集容器具有收集容器本體和連接件，所述收集容器本體放置于所述凹入部內以接收陰極產物，所述連接件的一端與收集容器本體連接，其另一端延伸至熔鹽電解槽外部。
2.根據權利要求1所述的收集熔鹽電解陰極產物的裝置，其特征在于，所述收集容器本體的底部設置有多個小孔。
3.根據權利要求1所述的收集熔鹽電解陰極產物的裝置，其特征在于，所述小孔的孔徑為20~80um。
4.根據權利要求1所述的收集熔鹽電解陰極產物的裝置，其特征在于，所述溜槽的傾斜角度為不小于15°。
5.根據權利要求1所述的收集熔鹽電解陰極產物的裝置，其特征在于，所述溜槽為表面光滑、不導電、滿足工藝環境要求的材質。
6.根據權利要求1所述的收集熔鹽電解陰極產物的裝置，其特征在于，所述收集容器本體和連接件的材質為不銹鋼。
7.根據權利要求1所述的收集熔鹽電解陰極產物的裝置，其特征在于，所述收集熔鹽電解陰極產物的裝置還包括與陰極桿連接并能夠使陰極桿產生震動或搖晃的陰極桿晃動 裝直。
8.一種熔鹽電解系統，所述熔鹽電解系統包括電解槽、陽極、陰極、熔鹽，其特征在于，所述熔鹽電解系統還包括如權利要求1至7中任意一項所述的收集熔鹽電解陰極產物的裝置。
【文檔編號】C25C3/00GK103911631SQ201410128608
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】趙三超, 穆天柱 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司