[发明专利]熔盐电解阴极析出物分离方法和分离设备

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属提炼领域，具体的是用于分离熔盐电解阴极析出物的方法和设备

背景技术

熔盐电解法是将含有杂质的金属化合物溶解在熔盐中进行电解，从而提取获得纯金属的方法。电解池中的金属离子会在阴极获得电子形成纯净金属，并且以金属粉的形式与电解质混合在一起。混合物冷却后，电解质包裹金属粉形成块状的阴极析出物。

传统方法中，将金属粉从上述阴极析出物分离，会采用湿法冶金工艺。即是利用稀酸溶液对析出物进行浸泡冲洗，使电解质发生化学反应溶解于稀酸溶液中，再经过清水洗涤得到纯净的金属粉。

采用上述方法，需要消耗大量稀酸和经多次洗涤，导致工艺经济性低下；而且反应过程中会产生的大量附加产物和废酸，对环境造成严重影响。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种熔盐电解阴极析出物分离方法，可以有效分离出电解质中的金属粉，整个过程不会产生附加产物，对环境几乎没有影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

熔盐电解阴极析出物分离方法，包括顺序进行的如下步骤：

A、将块状阴极析出物破碎成粉末，得到包含金属粉和电解质的混合物粉末；

B、将所述包含金属粉和电解质的混合物粉末送入装有介质液体的沉积罐中，所述电解质密度≤介质液体密度＜金属粉密度，且金属粉与电解质均不溶解于该介质，也不能跟该介质发生化学反应；

C、搅拌沉积罐中的介质液体，使金属粉沉积在介质液体底部，电解质悬浮于介质液体中或是漂浮在液体表面；

D、将沉积罐上层包含电解质悬浮物或漂浮物的介质液体从沉积罐中取出；

E、将沉积罐中剩余的介质液体连同液体底部的金属粉送入加热罐，加热使介质液体挥发，得到纯净的金属粉。

进一步的，所述步骤D中进一步包括，包含电解质的介质液体送入加热罐，加热使介质液体挥发，得到纯净的电解质。

进一步的，所述步骤A中混合物粉末颗粒直径为44～150um。

进一步的，所述步骤A在保护气体中进行。

进一步的，所述金属粉为钒和/或钛；所述介质液体为四氯化碳。

进一步的，所述步骤C持续时间≥20min，搅拌装置转速100～600r/min；所述步骤D和步骤E中加热罐内温度为77～150℃，且加热同时对加热罐抽真空，真空度为≤-85kPa。

本发明的有益效果是：使用上述熔盐电解阴极析出物分离方法，利用金属粉和电解质密度不同，实现金属粉分离，整个过程不会产生附加产物，对环境几乎没有影响，并且还能将分离出的电解质回收再利用。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种熔盐电解阴极析出物分离设备，可以配合上述方法有效分离出电解质中的金属粉，整个过程不会产生附加产物，对环境几乎没有影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

熔盐电解阴极析出物分离设备，包括沉积罐、溢出管、分离液罐和回流管，所述溢出管一端通向分离液罐，溢出管另一端为溢出管口，所述溢出管口与沉积罐侧面连通，且溢出管口与沉积罐罐底垂直距离为L；所述回流管一端设置有过滤器，所述过滤器位于分离液罐中，回流管另一端为回流管口，所述回流管口通向沉积罐内，且回流管口低于所述溢出管口，回流管上还设置有泵；所述沉积罐内还设置有搅动装置，所述搅动装置位置低于溢出管口。

进一步的，所述沉积罐上还设置有进料管，进料管一端位于沉积罐外部，另一端为进料管口，所述进料管口伸入沉积罐内，且进料管口位置低于溢出管口。

进一步的，所述沉积罐纵截面底部为凸出的弧形，所述L为400～600mm，所述搅动装置为搅拌桨。

本发明的有益效果是：使用上述熔盐电解阴极析出物分离设备，利用金属粉和电解质密度不同，实现金属粉分离，整个过程不会产生附加产物，对环境几乎没有影响，分离出的电解质可以回收再利用，介质液体也可以在设备内重复利用。

附图说明

图1是本发明的熔盐电解阴极析出物分离设备一种实施例的示意图；

图中附图标记为：1-沉积罐、2-进料管、21-进料管口、3-溢出管、31-溢出管口、4-分离液罐、5-过滤器、6-泵、7-回流管、71-回流管口、8-搅拌装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

熔盐电解阴极析出物分离方法，包括顺序进行的如下步骤：

A、将块状阴极析出物破碎成粉末，得到包含金属粉和电解质的混合物粉末；