[發(fā)明專利]一種無隔板鎂電解槽及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410017232.8
• 申請(qǐng)日: 2014-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN104775133A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常妍妍;胡中峰;周小淞;蒙鈞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C25C3/04
• 分類號(hào): C25C3/04;C25C7/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電解槽，具體涉及一種集鎂室設(shè)置在電解槽中部的無隔板鎂電解槽。?

背景技術(shù)

電解槽是電解法煉鎂的關(guān)鍵設(shè)備之一，它的結(jié)構(gòu)形式、性能直接影響產(chǎn)品的成本、能耗等各項(xiàng)工藝技術(shù)指標(biāo)。目前，工業(yè)生產(chǎn)金屬鎂使用的電解槽分為有隔板槽、無隔板槽、多極槽三種。多極槽主要應(yīng)用于配套海綿鈦生產(chǎn)的鎂電解系統(tǒng)，其特點(diǎn)是直流電耗較低，但對(duì)電解原料—氯化鎂質(zhì)量要求高。有隔板槽存在電耗高、所產(chǎn)氯氣濃度低、泄漏氯氣多、環(huán)境污染嚴(yán)重、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。與有隔板電解槽相比，無隔板電解槽具有電解槽密封性好、回收氯氣濃度較高，噸鎂直流電耗較低等優(yōu)點(diǎn)，這些突出的優(yōu)勢(shì)使得無隔板電解槽在金屬鎂冶煉工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。?

目前，我國現(xiàn)有的無隔板電解槽容量較小，電流效率普遍不高，約為65～75％。并且這種電解槽的集鎂室位于電解槽的邊部，陰極與陽極并聯(lián)聯(lián)接于車間的主母線上。對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的電解槽，若要增大電解槽的電流則需要增加陰陽極的組數(shù)，這樣就需要增大電解槽的長度。電解槽長度過長，一方面導(dǎo)致電解槽的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，另一方面增加廠房占地面積。因此，現(xiàn)有電解槽結(jié)構(gòu)形式使得電解槽容量不易于增大，從而不適用于較大型金屬鎂廠生產(chǎn)。因此，開發(fā)大容量、原料適用性好的無隔板鎂電解槽，可填補(bǔ)我國鎂電解技術(shù)的空白，滿足大型電解鎂廠的需要，為今后我國鎂工業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。另外，鎂電解槽大型化可使電解鎂生產(chǎn)能耗大大降低，達(dá)到節(jié)能減排的目的，符合國家實(shí)施的節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種無隔板鎂電解槽，以解決現(xiàn)有無隔板鎂電解槽容量較小，且不易增大電解槽容量，不適用于較大型金屬鎂廠的生產(chǎn)，以及電流效率不高，電解鎂生產(chǎn)能耗較大的問題。?

本發(fā)明的方案如下：一種大型無隔板鎂電解槽，在電解槽內(nèi)設(shè)置有集鎂室和電解室，集鎂室上方設(shè)置有集氣罩，電解室的上方設(shè)置有槽蓋，集鎂室開設(shè)在電解槽的中部，集鎂室的兩側(cè)均設(shè)置有電解室，集鎂室與電解室之間設(shè)置有隔墻，隔墻上開有熔體連通通道，槽蓋上還開有與電解室相連通的氯氣排出口。?

集鎂室沿電解槽的長度方向設(shè)置，電解室共兩個(gè)，兩個(gè)電解室也都沿電解槽的長度方向設(shè)置。?

所述熔體連通通道為拱形通道，且開設(shè)在隔墻的下側(cè)。?

電解室內(nèi)設(shè)置有陰極和陽極。?

隔墻上還開設(shè)有熔體循環(huán)孔。?

熔體循環(huán)孔的中心線與陰極的中心線重合。?

熔體循環(huán)孔設(shè)置在熔體連通通道的上方。?

所述氯氣排出口開設(shè)在電解室上方的槽蓋上，且每個(gè)電解室上方的槽蓋上僅開設(shè)一個(gè)氯氣排出口。?

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)是將集鎂室設(shè)置在電解槽的中部，電解室設(shè)置在集鎂室的兩側(cè)，兩側(cè)的電解室共用一個(gè)集鎂室，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在電解槽增加相同長度時(shí)，可增加2倍數(shù)陰陽極，從而更易于增大電解槽的電流強(qiáng)度；另一方面，這種結(jié)構(gòu)形式使得電解槽設(shè)計(jì)更為緊湊，相對(duì)地減小了電解槽的散熱表面積，因此在增大鎂電解槽容量的同時(shí)可降低電解鎂的能耗。在集鎂室與電解室之間設(shè)置隔墻，使電解后產(chǎn)生的氯氣被隔離在電解室內(nèi)，電解后產(chǎn)生的鎂珠隨循環(huán)高溫熔體通過熔體連通通道循環(huán)至集鎂室，鎂珠在集鎂室匯集，更好地實(shí)現(xiàn)鎂氯分離，減少了鎂氯二次反應(yīng)，加強(qiáng)了鎂的收集，增大鎂電解的電流效率1%～5%，使電解槽的運(yùn)行更加穩(wěn)定；每一個(gè)電解室上方的槽蓋上只需設(shè)置一個(gè)氯氣排出口，與現(xiàn)有技術(shù)相比減少了氯氣排出口，從而減少陽極氯氣的泄漏點(diǎn)，密封性能得以加強(qiáng)。?

附圖說明

圖1是所述電解槽的俯視圖；?

圖2是圖1中A-A向剖視圖；

圖3是圖1中B-B向剖視圖；

圖4是圖1中C-C向的局部剖視圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4，所述一種無隔板鎂電解槽，在電解槽1內(nèi)設(shè)置有集鎂室2和電解室3，集鎂室2上方設(shè)置有集氣罩5，電解室3的上方設(shè)置有槽蓋6，集鎂室2沿電解槽1的長度方向開設(shè)在電解槽1的中部，集鎂室2的兩側(cè)均設(shè)置有一個(gè)電解室3，兩個(gè)電解室3也都沿電解槽1的長度方向設(shè)置，集鎂室2與電解室3之間設(shè)置有隔墻4，隔墻4上開有多個(gè)熔體連通通道41和多個(gè)熔體循環(huán)孔42，熔體連通通道41為拱形通道，且開設(shè)在隔墻4的下側(cè),?熔體循環(huán)孔42設(shè)置在熔體連通通道41的上方,電解室3內(nèi)設(shè)置有陰極7和陽極8，所述槽蓋6上開有陽極安裝孔6-1，熔體循環(huán)孔42的中心線與陰極7的中心線重合，有利于鎂珠通過循環(huán)孔，電解室3上方的槽蓋6上還開有與電解室3相連通的氯氣排出口9。?

在進(jìn)行電解鎂生產(chǎn)時(shí)，電解室3內(nèi)的電解液沒過熔體連通通道41和熔體循環(huán)孔42，電解產(chǎn)生的氯氣被隔離在電解室3內(nèi)，電解后產(chǎn)生的鎂珠隨循環(huán)高溫熔體通過熔體循環(huán)孔42循環(huán)至集鎂室2，鎂珠在集鎂室2內(nèi)匯集，氯氣被隔離在電解室3內(nèi)，在氯壓機(jī)負(fù)壓作用下，通過電解室3上方槽蓋6上的氯氣排出口9抽入氯氣回收系統(tǒng)。這種隔墻開孔的方式可以加強(qiáng)鎂的收集，減少陽極氯氣的泄漏，減少鎂氯二次反應(yīng)，穩(wěn)定電解槽的運(yùn)行。每一個(gè)電解室3上方的槽蓋6上僅開設(shè)一個(gè)氯氣排出口9，這種氯氣收集結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有收集結(jié)構(gòu)相比，減少了氯氣收集口，從而減少陽極氯氣的泄漏點(diǎn)，密封性能得以加強(qiáng)。?