[发明专利]一种连续电解制备高纯金属钛粉的装置和方法有效
申请号: | 201910030459.9 | 申请日: | 2019-01-14 |
公开(公告)号: | CN109763148B | 公开(公告)日: | 2020-11-03 |
发明(设计)人: | 陈海贤;曹佳培 | 申请(专利权)人: | 浙江海虹控股集团有限公司 |
主分类号: | C25C5/04 | 分类号: | C25C5/04;C25C7/02;C25C7/08 |
代理公司: | 浙江永鼎律师事务所 33233 | 代理人: | 郭小丽 |
地址: | 310000 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 连续 电解 制备 高纯 金属 装置 方法 | ||
1.一种连续电解制备高纯金属钛粉的装置,包括连续电解卸料机构、过滤机构、洗涤机构和干燥机构:其特征在于,所述连续电解卸料机构的组成如下:电解槽体(4),所述电解槽体(4)内设有至少一个含钛导电陶瓷阳极(1)和一个能够回转运动的阴极(2),电解槽体(4)自含钛导电陶瓷阳极(1)顶部以下的空间为熔盐腔(3),用于放置熔盐,余下的上部空间为惰性气体气氛/真空环境腔(8),所述阴极(2)的一端延伸至惰性气体气氛/真空环境腔(8)内;位于惰性气体气氛/真空环境腔(8)内的阴极(2)侧面设有自动卸料机构,所述自动卸料机构与设于电解槽体(4)外的惰性气体气氛/真空环境储罐(13)连通,阴极(2)沉积的金属钛粉连续转移至惰性气体气氛/真空环境腔(8)内经由自动卸料机构卸料后送入惰性气体气氛/真空环境储罐(13)储存;电解槽体(4)顶端通过电解槽密封盖(5)密封,还包括电源,电源与含钛导电陶瓷阳极(1)和阴极(2)电连接。
2.根据权利要求1所述一种连续电解制备高纯金属钛粉的装置,其特征在于,所述能够回转运动的阴极(2)采用传送带式,包括设于惰性气体气氛/真空环境腔(8)内的驱动轮(6)和电解槽体(4)下部的从动轮(7)以及套设于驱、从动轮之间的带式阴极,驱动轮(6)的驱动端与驱动电机的输出轴联接,驱动电机与电源电连接。
3.根据权利要求1所述一种连续电解制备高纯金属钛粉的装置,其特征在于,所述含钛导电陶瓷阳极(1)设有两个,相对设于阴极(2)两侧。
4.根据权利要求1所述一种连续电解制备高纯金属钛粉的装置,其特征在于,所述能够回转运动的阴极(2)采用辊式,包括驱动电机、设于熔盐腔(3)与惰性气体气氛/真空环境腔(8)之间的辊轴和套设于辊轴的辊式阴极(14),辊轴的驱动端与驱动电机的输出轴联接,驱动电机与电源电连接,所述含钛导电陶瓷阳极(1)呈与辊式阴极(14)适配的弧形。
5.根据权利要求1所述一种连续电解制备高纯金属钛粉的装置,其特征在于,所述自动卸料机构包括卸料刮板(9)、卸料斗(11)和卸料管(12),所述卸料刮板(9)与阴极(2)外壁倾斜相对设置且设有一定的间隙,卸料斗(11)位于金属钛粉(10)下落的位置,卸料斗(11)底部通过卸料管(12)与惰性气体气氛/真空环境储罐(13)连通。
6.根据权利要求5所述一种连续电解制备高纯金属钛粉的装置,其特征在于,所述卸料刮板(9)与阴极(2)外壁相切设置。
7.一种连续电解制备高纯金属钛粉的方法,基于权利要求1-6任意一项所述的装置,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤S1,熔盐电解,将含钛导电陶瓷阳极、能够回转运动的阴极在盛有熔盐的电解槽体内通电电解,含钛导电陶瓷阳极的化学组成为TiCxOy,0<x≤y≤1,x+y=1,或TiCxOyNz,0<x≤y≤1,0<z<1,x+y+z=1;
步骤S2,金属钛粉连续提取,能够回转运动的阴极通过周期性回转运动,将在阴极表面沉积还原的金属钛粉连续转移至熔盐上方,通过自动卸料机构刮取金属钛粉,连续收集制备的金属钛粉,含有熔盐的金属钛粉在重力作用下进入储罐;
步骤S3,金属钛粉过滤及熔盐回收,将收集的金属钛粉通过过滤机构,分离金属钛粉,并回收熔盐;
步骤S4,清洗机构清洗,金属钛粉冷却后使用除氧去离子水清洗收集的金属钛粉,除去夹带的熔盐;
步骤S5,干燥机构真空干燥,真空干燥得到制备好的金属钛粉。
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