[发明专利]电解生产铝的系统和方法

权利要求书

1.一种用于电解产生金属产物的装置，其包括：

设置在电解池内的阴极结构，其中所述电解池被配置用于在所述阴极结构的表面上产生金属，

其中所述阴极结构被配置成沿着所述电解池的底板配合，

其中所述阴极结构包括(a)具有第一壁和相对的第二壁的支撑构件以及(b)附接至所述支撑构件的至少两个阴极板，

其中第一阴极板被附接至所述支撑构件的第一壁，

其中第二阴极板被附接至所述支撑构件的第二壁，

其中所述至少两个阴极板被配置为至少部分地浸入熔融电解质浴中，

其中所述阴极结构具有与大体上水平的平面相比时倾斜的表面，

其中经由所述倾斜表面，所述阴极结构被配置用于从所述倾斜表面朝向所述电解池的碳底板排放金属产物。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极结构具有三角形几何结构。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极结构的倾斜表面具有15度至不大于89度的壁角。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极结构的高度是所述熔融电解质浴的高度的5％至95％。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极结构的上端是成角度的。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述阴极结构的上端具有弧形边缘。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述至少两个阴极板被机械附接至所述电解池的底板，其中所述至少两个阴极板和所述电解池的底板限定空体积。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极结构是多个阴极结构之一，其中阴极组件包括所述多个阴极结构，并且其中所述多个阴极结构沿着所述电解池的底板呈大体上平行、间隔的配置被设置。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述支撑构件包括碳块，其中所述第一壁是第一碳块壁，其中所述第二壁是第二碳块壁，其中所述第一阴极板被附接至所述第一碳块壁，并且其中所述第二阴极板被附接至所述第二碳块壁。

10.如权利要求9所述的装置，其中铝可润湿性涂层至少部分地覆盖所述碳块的上表面。

11.如权利要求1所述的装置，其中所述支撑构件包括非铝可润湿性部件，并且其中所述至少两个阴极板中的至少一个包括铝可润湿性部件。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述至少两个阴极板中的至少一个至少部分地由粘附至所述支撑构件的多个贴片限定。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述电解池的底板包括阴极排放角。

14.如权利要求13所述的装置，其包括与所述电解池的底板相邻的收集区域，其中所述电解池的底板的所述阴极排放角足以将所述金属产物引导至所述收集区域。

15.如权利要求13所述的装置，其中所述阴极排放角是0度至15度。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述阴极排放角是0.1度至15度。

17.如权利要求16所述的装置，其中所述阴极排放角是1度至5度。

18.如权利要求1所述的装置，其中所述阴极板被完全地浸入所述熔融电解质浴中。