[發(fā)明專利]一種惰性電極低溫鋁電解槽

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010298639.4
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN101935852A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李劼;李旺興;張紅亮;劉風琴;賴延清;楊建紅;張翮輝;邱仕麟;崔喜風;趙清杰;呂曉軍;史志榮;徐宇杰;田忠良
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: C25C3/08
• 分類號: C25C3/08;C25C3/12;C25C3/18;C25C3/16
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種惰性電極低溫鋁電解槽，包括槽體、金屬陶瓷惰性陽極、可濕潤性陰極、低溫電解質(zhì)；其特征在于：所述可濕潤性陰極設(shè)置在所述槽體底部；所述低溫電解質(zhì)設(shè)置在槽體中；所述金屬陶瓷惰性陽極設(shè)置在所述槽體上部，其端部延伸至所述低溫電解質(zhì)中；

所述金屬陶瓷惰性陽極由至少2組金屬陶瓷惰性陽極組構(gòu)成，所述每一個金屬陶瓷惰性陽極組由至少2個金屬陶瓷惰性陽極單體組成；所述金屬陶瓷惰性陽極組之間以及同一金屬陶瓷惰性陽極組中的金屬陶瓷惰性陽極單體之間均為電并聯(lián)結(jié)構(gòu)；

所述可濕潤性陰極由多塊粒度級配功能梯度TiB₂/C復(fù)合陰極構(gòu)成；

所述低溫電解質(zhì)由Na₃AlF₆、K₃AlF₆、Al₂O₃、AlF₃、LiF組成，初晶溫度為840℃～900℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫鋁電解槽，其特征在于：所述金屬陶瓷惰性陽極單體為深杯狀金屬陶瓷惰性陽極，由SnO₂-AB₂O₄陶瓷相；Ni-Cu金屬相；氧化物M_xO_y以及分散劑、粘接劑組成；

所述AB₂O₄為具有尖晶石結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，其中：

A取自Ni、Mg、Co、Zn、Cu、Li、Fe中的至少一種；

B取自Fe、Al、Co、Mn、Cr、Ge中的至少一種；

所述氧化物M_xO_y中的M取自Cu、Ag、Pd、Pt、Au、Rh、Ru、Ir、Co、Ni、Fe、Al、Sn、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Sb、V、Mb、Hf和稀土元素中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的惰性電極低溫鋁電解槽，其特征在于：所述每一個金屬陶瓷惰性陽極組包括金屬陶瓷惰性陽極單體、金屬陶瓷惰性陽極單體導(dǎo)桿、金屬陶瓷惰性陽極單體絕緣保護套、支撐鋼板、金屬陶瓷惰性陽極組支撐導(dǎo)桿、金屬陶瓷惰性陽極組絕緣保護套、金屬陶瓷惰性陽極單體軟母線，所述支撐鋼板上均布有與所述金屬陶瓷惰性陽極單體數(shù)量相同的第一通孔，所述每一個金屬陶瓷惰性陽極單體通過所述金屬陶瓷惰性陽極單體導(dǎo)桿插裝在一個所述第一通孔中通過螺母固定而將所述金屬陶瓷惰性陽極單體安裝在所述支撐鋼板上；在所述金屬陶瓷惰性陽極單體導(dǎo)桿與所述第一通孔之間套裝有一個所述金屬陶瓷惰性陽極單體絕緣保護套；在所述鋼板上設(shè)有至少一個第二通孔，所述金屬陶瓷惰性陽極組支撐導(dǎo)桿插裝在所述第二通孔中通過螺母固定而將所述金屬陶瓷惰性陽極組支撐導(dǎo)桿安裝在所述支撐鋼板上；在所述金屬陶瓷惰性陽極組支撐導(dǎo)桿與所述第二通孔之間套裝有一個所述金屬陶瓷惰性陽極組絕緣保護套；所述每一個金屬陶瓷惰性陽極單體通過所述金屬陶瓷惰性陽極單體軟母線與所述金屬陶瓷惰性陽極組支撐導(dǎo)桿電連接，所述每一個金屬陶瓷惰性陽極單體之間為電并聯(lián)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的惰性電極低溫鋁電解槽，其特征在于：所述支撐鋼板厚度為5mm-20mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的惰性電極低溫鋁電解槽，其特征在于：所述金屬陶瓷惰性陽極單體導(dǎo)桿一端設(shè)有連接所述金屬陶瓷惰性陽極單體軟母線的孔，另一端預(yù)埋在所述金屬陶瓷惰性陽極單體內(nèi)，所述預(yù)埋在金屬陶瓷惰性陽極單體內(nèi)的所述金屬陶瓷惰性陽極單體導(dǎo)桿的端面距所述金屬陶瓷惰性陽極單體底面距離為所述金屬陶瓷惰性陽極單體高度的1/5至1/4。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的惰性電極低溫鋁電解槽，其特征在于：其特征在于：所述粒度級配功能梯度TiB₂/C復(fù)合陰極由：炭質(zhì)骨料、TiB₂骨料、粘結(jié)劑組成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任意一項所述的惰性電極低溫鋁電解槽，所述金屬陶瓷惰性陽極單體絕緣保護套及金屬陶瓷惰性陽極組絕緣保護套均由陶瓷或耐高溫、耐磨損電絕緣材料制成。