[发明专利]熔盐电解炉及熔盐电解方法

说明书

本发明提供一种熔盐电解炉及熔盐电解方法，熔盐电解炉包括：炉腔，所述炉腔用于容纳所述熔盐电解质；工作阳极，所述工作阳极用于放置于所述熔盐电解质中，所述工作阳极用于接正电位；工作阴极，所述工作阴极用于放置于所述熔盐电解质中；与所述工作阴极相连的导电金属线，所述导电金属线用于接第一负电位；与所述导电金属线相连的保护阳极，所述保护阳极用于为导电金属线提供第二负电位。所述保护阳极能够为所述导电金属线提供第二负电位，从而抑制所述导电金属线的氧化，进而抑制所述导电金属线的腐蚀。导电金属线腐蚀的减少，有利于节约金属材料，提高生产成本。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种熔盐电解炉及熔盐电解方法。

背景技术

熔盐电解法是通过盐溶液提取和提纯金属的冶金方法。熔盐电解是指利用电能将某些金属的盐类熔融并作为电解质进行电解，将电能转换为化学能，从而提取和提纯金属的冶金过程。

低氧超高纯钛是一种战略性高端金属材料，是飞机制造、宇宙航天行业必须的战略性关键材料。熔盐电解法使制备低氧超高纯钛的常用方法。

熔盐电解炉是进行熔盐电解的反应器。熔盐电解炉包括：工作阳极、工作阴极以及与工作阴极相连的导电金属线。熔盐电解法制备低氧超高纯钛是在工作阳极上接正电位，通过导电金属线将工作阴极与直流电源连接，从而为工作阴极提供负电位。通过熔盐电解法制备低氧超高纯钛的方法包括：通过所述熔盐电解炉对含钛熔盐电解质进行电解，在所述工作阴极上析出钛。

要得到低氧超高纯钛需要保证导电金属线表面清洁，对导电金属线进行保护，防止导电金属线被腐蚀。

然而，现有的熔盐电解炉的导电金属线容易被腐蚀。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种熔盐电解炉和熔盐电解方法，能够抑制熔盐电解炉导电金属线的腐蚀。

为解决上述问题，本发明提供一种熔盐电解炉，包括：炉腔，所述炉腔用于容纳熔盐电解质；工作阳极，所述工作阳极用于放置于所述炉腔中，所述工作阳极用于接正电位；工作阴极，所述工作阴极用于放置于所述炉腔中；与所述工作阴极相连的导电金属线，所述导电金属线用于接第一负电位；与所述导电金属线相连的保护阳极，所述保护阳极用于为导电金属线提供第二负电位。

可选的，所述导电金属线的材料为铜。

可选的，所述第二负电位低于-0.49V。

可选的，所述保护阳极的材料为金属，保护阳极的还原性大于所述导电金属线的还原性。

可选的，所述导电金属线的材料为铜，所述保护阳极的材料为镁铝合金或镁。

可选的，所述保护阳极的总净质量Ma为：Ma＝Ic·tf·8760/(μ·ε)；tf为对所述导电金属线进行保护的时间，μ为保护阳极的利用率，ε为保护阳极的介电常数，Ic为对导电金属线进行保护时，导电金属线所需的保护电流。

可选的，所述保护阳极的利用率为0.75～1。

可选的，所述保护阳极的横截面为矩形。

可选的，所述保护阳极的横截面为长方形，所述长方形的宽为8mm～11mm，所述长方形保护阳极的长为17mm～21mm。

可选的，还包括连接线，所述连接线用于连接所述保护阳极与导电金属线。

可选的，所述连接线与所述导电金属线的材料相同。

可选的，所述导电金属线和所述连接线的材料为铜。