[發明專利]一種無隔板鎂電解槽及其使用方法

在審

• 申請號: 201410017232.8
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN104775133A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 常妍妍;胡中峰;周小淞;蒙鈞
• 申請（專利權）人: 貴陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C25C3/04
• 分類號: C25C3/04;C25C7/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

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

背景技術

電解槽是電解法煉鎂的關鍵設備之一，它的結構形式、性能直接影響產品的成本、能耗等各項工藝技術指標。目前，工業生產金屬鎂使用的電解槽分為有隔板槽、無隔板槽、多極槽三種。多極槽主要應用于配套海綿鈦生產的鎂電解系統，其特點是直流電耗較低，但對電解原料—氯化鎂質量要求高。有隔板槽存在電耗高、所產氯氣濃度低、泄漏氯氣多、環境污染嚴重、工人勞動強度大等缺點。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點，這些突出的優勢使得無隔板電解槽在金屬鎂冶煉工業生產中得到廣泛的應用。?

目前，我國現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，陰極與陽極并聯聯接于車間的主母線上。對于這種結構的電解槽，若要增大電解槽的電流則需要增加陰陽極的組數，這樣就需要增大電解槽的長度。電解槽長度過長，一方面導致電解槽的結構強度下降，另一方面增加廠房占地面積。因此，現有電解槽結構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。因此，開發大容量、原料適用性好的無隔板鎂電解槽，可填補我國鎂電解技術的空白，滿足大型電解鎂廠的需要，為今后我國鎂工業的發展提供技術支撐。另外，鎂電解槽大型化可使電解鎂生產能耗大大降低，達到節能減排的目的，符合國家實施的節能減排、循環經濟、可持續發展戰略的國家產業發展政策。?

發明內容

本發明的目的在于：提供一種無隔板鎂電解槽，以解決現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，以及電流效率不高，電解鎂生產能耗較大的問題。?

本發明的方案如下：一種大型無隔板鎂電解槽，在電解槽內設置有集鎂室和電解室，集鎂室上方設置有集氣罩，電解室的上方設置有槽蓋，集鎂室開設在電解槽的中部，集鎂室的兩側均設置有電解室，集鎂室與電解室之間設置有隔墻，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置，電解室共兩個，兩個電解室也都沿電解槽的長度方向設置。?

所述熔體連通通道為拱形通道，且開設在隔墻的下側。?

電解室內設置有陰極和陽極。?

隔墻上還開設有熔體循環孔。?

熔體循環孔的中心線與陰極的中心線重合。?

熔體循環孔設置在熔體連通通道的上方。?

所述氯氣排出口開設在電解室上方的槽蓋上，且每個電解室上方的槽蓋上僅開設一個氯氣排出口。?

本發明與現有技術相比，主要優點是將集鎂室設置在電解槽的中部，電解室設置在集鎂室的兩側，兩側的電解室共用一個集鎂室，與現有技術相比，在電解槽增加相同長度時，可增加2倍數陰陽極，從而更易于增大電解槽的電流強度；另一方面，這種結構形式使得電解槽設計更為緊湊，相對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可降低電解鎂的能耗。在集鎂室與電解室之間設置隔墻，使電解后產生的氯氣被隔離在電解室內，電解后產生的鎂珠隨循環高溫熔體通過熔體連通通道循環至集鎂室，鎂珠在集鎂室匯集，更好地實現鎂氯分離，減少了鎂氯二次反應，加強了鎂的收集，增大鎂電解的電流效率1%～5%，使電解槽的運行更加穩定；每一個電解室上方的槽蓋上只需設置一個氯氣排出口，與現有技術相比減少了氯氣排出口，從而減少陽極氯氣的泄漏點，密封性能得以加強。?

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。

具體實施方式

參照圖1、圖2、圖3和圖4，所述一種無隔板鎂電解槽，在電解槽1內設置有集鎂室2和電解室3，集鎂室2上方設置有集氣罩5，電解室3的上方設置有槽蓋6，集鎂室2沿電解槽1的長度方向開設在電解槽1的中部，集鎂室2的兩側均設置有一個電解室3，兩個電解室3也都沿電解槽1的長度方向設置，集鎂室2與電解室3之間設置有隔墻4，隔墻4上開有多個熔體連通通道41和多個熔體循環孔42，熔體連通通道41為拱形通道，且開設在隔墻4的下側,?熔體循環孔42設置在熔體連通通道41的上方,電解室3內設置有陰極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。?

在進行電解鎂生產時，電解室3內的電解液沒過熔體連通通道41和熔體循環孔42，電解產生的氯氣被隔離在電解室3內，電解后產生的鎂珠隨循環高溫熔體通過熔體循環孔42循環至集鎂室2，鎂珠在集鎂室2內匯集，氯氣被隔離在電解室3內，在氯壓機負壓作用下，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。這種隔墻開孔的方式可以加強鎂的收集，減少陽極氯氣的泄漏，減少鎂氯二次反應，穩定電解槽的運行。每一個電解室3上方的槽蓋6上僅開設一個氯氣排出口9，這種氯氣收集結構與現有收集結構相比，減少了氯氣收集口，從而減少陽極氯氣的泄漏點，密封性能得以加強。?