[发明专利]一种旋转式双工位高纯金属熔盐电解装置

说明书

本发明属于有色金属材料制备技术领域，具体涉及一种旋转式双工位高纯金属熔盐电解装置，包括：双工位电解机构、总升降‑旋转机构、旋转支撑基座。其中，双工位电解机构包括以下部件各2套：阴极升降机构、阴极、过渡腔室、隔热挡板阀、真空密闭插板阀,其中阴极升降机构由电机、丝杠、单光杠导轨或平行双光杠导轨组成。双工位电解机构与总升降‑旋转机构紧固于一体，并坐于旋转支撑基座之上，并可随升降‑旋转机构升降且大于180度自由旋转。双工位电解机构最下端的插板阀可分别连接配套的熔盐电解炉与高温金属产品刮除收集装置，能够实现高纯金属熔盐电解进程与高温金属真空热刮除收集工序同步进行，保证了生产的连续性，大大提高了生产效率。

技术领域

本发明属于有色金属材料制备技术领域，具体涉及一种可旋转的双工位高纯金属熔盐电解生产装置。

背景技术

高纯金属材料已成为特种航空合金部件、军用半导体器件以及微电子极大规模集成电路器件制造用关键支撑材料，其市场需求量不断增长。同时，高纯金属材料又是一种生产难度大、附加值高的高技术产品，特别是稀有高熔点高纯金属原材料的核心生产技术在国内基本为空白。

稀有高熔点金属的提纯方法主要包括克劳尔法、碘化物热分解法、熔盐电解精炼法和电子束熔炼法。其中，熔盐电解精炼作为一种高纯金属材料的制备方法，它是利用不同金属元素的析出电位的不同以去除其中的杂质，可以有效地去除高纯金属中的重金属元素及氧、氮等气体元素，从而制备高纯度的金属材料，其具有制备工艺简单、过程容易控制等优点，近年来该生产技术与配套装备水平不断得到改进和完善。

但按目前工艺，熔盐电解精炼得到的高温金属仍需要经过12小时以上的彻底冷却后，才能从真空(或惰性气体保护)环境中取出，之后，以手工刮除方式将阴极杆上附着的粉体状、颗粒状或枝晶状的高纯金属刮除并收集起来，这就造成高纯金属产品易于受氧化和污染的风险，且劳动强度高，生产连续性差，生产效率低。因此，需要改进现有熔盐电解工艺，并设计与之配套的新型装备，以提高生产的连续性和生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可旋转的双工位高纯金属熔盐电解生产装置，其与配套的熔盐电解炉及高温金属产品热刮除收集装置联合使用，可以实现电解进程与金属热刮除收集工序同步进行，是对目前传统熔盐电解精炼工艺与装置做出的突破性改进。

为实现上述目的，本发明装置的具体技术方案如下：

一种可旋转的双工位高纯金属熔盐电解生产装置，包括：双工位电解机构、总升降-旋转机构、旋转支撑基座；其中，双工位电解机构包括以下部件各两套：阴极升降机构、阴极、产品过渡腔室、隔热挡板阀、真空密闭插板阀；双工位电解机构与总升降-旋转机构紧固于一体坐于旋转支撑基座之上；

所述每套阴极升降机构包括电机、丝杠、单光杠导轨或平行双光杠导轨；电机运转带动丝杠转动，丝杠与光杠导轨平行。

所述阴极上端与阴极升降机构固定相连，并可随丝杠的转动而上升、下降；下端插入产品过渡腔室，阴极与过渡腔室之间通过2个或4个TC型骨架密封圈实现动态密封。

所述产品过渡腔室上部与总升降-旋转机构硬连接为一体；下端连接隔热挡板阀，隔热挡板阀下端连接真空密闭插板阀，各部件连接面处均设有密封胶绳。

所述产品过渡腔室、隔热挡板阀、真空密闭插板阀具有一致的最大连通内径。

所述产品过渡腔室、隔热挡板阀、真空密闭插板阀均设计有与腔体空间连通的KF接口。

所述阴极、产品过渡腔室、隔热挡板阀均设计双壁夹层结构或其它特殊结构，通过进、出水口可外接循环水系统进行装置冷却。

所述总升降-旋转机构由其顶部电机驱动，可带动双工位电解机构整体升降，使其与下方配套连接的熔盐电解炉及热刮除收集装置分离。