[发明专利]一种稀土金属自动电解设备

说明书

技术领域

本发明涉及电解设备技术领域，具体涉及一种稀土金属自动电解设备。

背景技术

制取稀土金属的方法有两种熔盐体系，一种是氯化物体系，另一种是氟化物体系；由于氟化物对设备的腐蚀性非常强，工业上主要采用氯化物体系熔盐电解制取稀土金属。目前工业应用的电解槽主要有小型石墨圆形槽和陶瓷槽两种类型，前者结构简单，使用方便，但是烧蚀严重，电能消耗大，生产能力小，工作电流在800-1000A，后者生产能力大，工作电流3000-10000A或更高。

采用氯化物体系熔盐电解生产时，电解槽内的电解温度会影响稀土金属的质量，电解温度过高，电流效率明显降低，熔盐消耗大；电解温度低，金属凝聚差，金属外观难看，甚至金属中夹带有熔盐，导致金属质量受到影响；传统的稀土金属电解槽内未设置有自动加料装置，只能凭经验去加料操作，而且废料、以及稀土金属的出料全是分开由人工进行，既增加了人工劳动强度，生产效率又低，因此有对设备进行改进的必要。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种稀土金属自动电解设备，其能够满足对氯化物熔盐进行自动电解，可以自动往陶瓷槽中进料，还可以自动从陶瓷槽排出废料与电解生成的稀土金属，不用经常打开设备，也不需人工来判断和实行进料、排料等操作；还可以根据电子秤、气压计、以及气体测量器的数据判断反应完成的进度与效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种稀土金属自动电解设备，包括反应装置、进料装置、废料出料装置、电流装置、稀土金属出料装置、废气处理装置、以及控制装置；

所述反应装置包括陶瓷槽、瓷皿、密封气盖、反应电子温度计、以及耐高温钢槽，所述瓷皿设置在陶瓷槽底部一侧，所述耐高温钢槽内侧形状与陶瓷槽外侧形状相适应，所述耐高温钢槽设置在陶瓷槽外侧，所述密封气盖覆盖在陶瓷槽顶端，所述反应电子温度计穿过密封气盖，其温度感应器设置在陶瓷槽中部，用于监测反应温度；

所述进料装置设置在耐高温钢槽外侧，所述进料装置包括耐高温金属箱、进料阀门、以及进料管道，所述耐高温金属箱底端的水平高度高于陶瓷槽顶端，所述进料管道一端与耐高温金属箱底部相接，所述进料管道另一端穿过密封气盖，设置在陶瓷槽顶部，所述进料阀门设置在管道与耐高温金属箱底部相接处；

所述废料出料装置包装废料槽、废料真空泵、以及废料出料管道，所述废料槽设置在耐高温钢槽外侧，所述废料真空泵固定在废料槽顶部，所述废料出料管道一端设置在废料槽侧面中部，所述废料出料管道另一端穿过密封气盖，设置在陶瓷槽的底部；

所述电流装置包括石墨阳极、以及钨棒阴极，所述钨棒阴极穿过密封气盖设置在陶瓷槽内一侧，所述钨棒阴极位于瓷皿上方，所述石墨阳极穿过密封气盖设置在陶瓷槽内另一侧；

还设有反应检测装置，所述反应检测装置包括电子秤、绝缘陶瓷套、气压计、以及气体流量测量器，所述绝缘陶瓷套固定在石墨阳极上方，所述电子秤设置在绝缘陶瓷套上方，所述电子秤与绝缘陶瓷套相接，所述电子秤用于测量绝缘陶瓷套与石墨阳极的质量，所述气体流量测量器设置在密封气盖上方气管内部，用于测量流经气管的气体体积，所述气压计设置在所述气体流量测量器上方，所述气压计用于测量气管中的气压，所述电子秤、气压计、以及气体流量测量器与控制装置电路连接。

所述稀土金属出料装置用于将瓷皿中的稀土金属成品抽出；

所述废气处理装置用于处理原料处理后产生的废气；

所述控制装置用于控制所述进料阀门、废料真空泵、稀土金属处理装置、以及所述电解装置，所述反应电子温度计与控制装置电路连接。

在本发明较佳地技术方案中，所述稀土金属出料装置包括收集真空泵、稀土金属收集箱、以及稀土金属出料管道，所述稀土金属设置在耐高温钢槽外侧，所述稀土金属收集箱由陶瓷内槽、耐高温钢外槽组成，所述收集真空泵设置在陶瓷内槽顶部，所述稀土金属出料管道一端设置在稀土金属收集箱侧面中部，穿过耐高温钢外槽、以及陶瓷内槽与陶瓷内槽想通，所述稀土金属出料管道另一端穿过密封气盖，设置在瓷皿底面上方。

在本发明较佳地技术方案中，所述废气处理装置包括气管、以及石灰乳处理箱，所述石灰乳处理箱设置在耐高温钢槽外侧，所述气管一端穿过密封气盖悬空设置在陶瓷槽上方，所述气管另一端从石灰乳处理箱上方进入，插入石灰乳至石灰乳处理箱底面上方。