[實用新型]一種用于提純金屬鈉的熔融電解裝置

有效

• 申請號: 201220448793.X
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN202755066U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 江瑜;袁小武;王榮貴;宋樹豐;陰宛珊;陶詩涌;胡蘊成
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: C25C3/02
• 分類號: C25C3/02;C25C7/00;C25C7/04
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

技術領域

本實用新型涉及一種熔融電解裝置，具體地說，本實用新型涉及一種用于提純金屬鈉的熔融電解裝置，屬于金屬鈉的電解提純裝置技術領域。

背景技術

金屬鈉可用于生產石油脫硫劑、氧化劑、漂白劑、染料、農藥、醫藥中間體、催化劑、香料、有機化合物生產用的鈉化合物和含鉛汽油添加劑,?也用于鉀、鈦、鋯、鈮、釩、鉭等金屬生產，制生氧劑Na₂O₂及制鉀、鈉合金；近年來隨著相關領域的技術進步及市場的需要，開始應用于核反應堆導熱、鈉電池、電光源等方面。

制備金屬鈉的生產技術主要有燒堿熔融電解法、食鹽熔融電解法和電解鈉汞齊法等。由上述方法制備出的粗鈉雜質較多、純度不高，需進行提純才能供相關行業使用。目前使用較多的提純裝置主要有過濾裝置和真空蒸餾裝置。使用過濾裝置可除去粗鈉中的機械雜質，得到純度≥99.5%的工業金屬鈉；利用真空蒸餾裝置對金屬鈉進行提純可得到純度≥99.9%的高純鈉。上述兩種裝置的缺點在于：過濾裝置的提純純度不高，無法滿足高純鈉的提純要求；真空蒸餾裝置提純純度高，可以滿足高純鈉的要求，但是其結構復雜、工藝流程復雜。

發明內容

本實用新型旨在解決目前提純金屬鈉的過濾裝置提純純度不高，真空蒸餾裝置結構復雜、工藝流程復雜的問題，提供一種用于提純金屬鈉的熔融電解裝置，提純純度高、結構簡單、使用該裝置的工藝流程簡單。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種用于提純金屬鈉的熔融電解裝置，包括加熱裝置、裝有陽極電解質的電解槽、陽極、陰極以及裝有陰極電解質的隔膜管，所述的電解槽設置在加熱裝置內，所述的隔膜管和陽極從電解槽頂部插入電解槽內并且部分插入金屬鈉中，所述的隔膜管和陽極的頂部露出在電解槽外，其特征在于：所述的隔膜管為Na-β-Al₂O₃隔膜管，所述的陰極從隔膜管的頂部插入隔膜管并且部分插入高純鈉中，陰極的頂部露出在隔膜管外，隔膜管的頂部還設置有用于排出高純鈉的排鈉管。

其中Na-β-Al₂O₃為本領域的公知材料，即Beta-Al₂O₃，Na-β-Al₂O₃隔膜管又稱為β管。Beta-Al₂O₃是一大類鋁酸鹽的總稱，它的通式為M₂Ox·Al₂O₃，M可為堿金屬離子以及Tl⁺、Ga⁺、H₃O⁺、NH₄⁺等一系列陽離子，其中以Na-β-Al₂O₃最具實際意義，Beta-Al₂O₃一詞如無特殊說明，一般指Na-β-Al₂O₃。

文獻可見：

宋樹豐、陰宛珊、盧葦。鈉硫電池研發關鍵問題。東方電氣評論，2011年第25卷。

N.Weber,J.T.Kummer,Sodium-Sulfur?Secondary?batteries,Proc.21^st?Annual?Power?Sources?Conference,1967,21:37-39.

本實用新型所述的陽極電解質和陰極電解質在常溫是固體，工作時為熔融狀態，陽極電解質是純度為99.5%左右的金屬鈉，陰極電解質是純度為≥99.9%的高純鈉。

本實用新型所述的電解槽頂部設置有帶有真空閥的真空泵。

本實用新型所述的電解槽頂部設置有投料口。

本實用新型所述的電解槽上設置有用于測溫的從電解槽頂部插入電解槽內部并且部分插入陽極電解質中的熱電偶。

本實用新型所述的排鈉管連接有高純鈉收集器。

本實用新型所述的隔膜管頂部設置有保護氣體入口。

本實用新型所述的高純鈉收集器為本領域技術人員所熟知的常規組件。

有益技術效果：