[實用新型]一種新型熔鹽電解冶煉高純鈦裝置

有效

• 申請號: 201520396817.5
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN204982083U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 焦樹強;張龍;王俊香;劉勇
• 申請（專利權）人: 石嘴山市天和創潤新材料科技有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C25C3/26
• 分類號: C25C3/26;C25C7/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本實用新型屬于熔鹽電解法生產純鈦領域，特別涉及熔鹽電解煉鈦的裝置，采用該裝置，雜質分離效果好、可連續化生產以及節能環保。

背景技術

鈦是一種物理、化學性能非常優異的金屬，其密度比鋼小43%，比強度高、熔點高、耐高溫腐蝕且無毒害。目前將鈦含量在3N及以上的鈦稱為高純鈦。主要應用于超大規模集成電路的濺射靶材。目前，主要生產高純鈦的方法有：Kroll法、碘化法、熔鹽電解法、電子束精煉法。

實用新型內容

為了有效解決上述問題，本實用新型采用一種新型熔鹽電解冶煉高純鈦裝置。

本實用新型的技術方案具體如下：一種新型熔鹽電解冶煉高純鈦裝置，其特征在于，所述裝置包括電解槽和反應器，所述反應器置于所述電解槽內部底側，所述電解槽的電解質內設有陰極及陽極，所述陽極為鈦板。

進一步地，所述電解槽內壁上設有擋板，所述擋板上側為電解槽低溫空間，擋板下側為電解池高溫空間。

進一步地，所述陰極固定在一陰極集流體上，所述鈦板固定在一陽極集流體上。

進一步地，所述電解槽頂部設有爐蓋，所述爐蓋上設有陰、陽極出口。

進一步地，所述陽極出口、陽極集流體及鈦板的數量均為多個，并均相互對應設置。

進一步地，所述爐蓋周側設有電解槽O型圈，所述陰極出口設有陰極出口O型圈；所述陽極出口設有陽極出口外O型圈及陽極出口內O型圈；所述擋板周側設有擋板O型圈。

進一步地，所述陰極沉積基地金屬為銅、鋁、鈦、鉬、鋼、鎳或鋅；

所述電解質為：CaF、NaF、LiF、CsCl、CaCl₂、LiCl、NaCl、KCl、MgCl₂、AlCl₃中的一種或一種以上和TiCl₃、TiCl₂、K₂TiF₆、Na₂TiF₆中的一種或一種以上的混合鹽作為熔鹽電解質。

一種熔鹽電解冶煉高純鈦方法，應用上述的新型熔鹽電解冶煉高純鈦裝置，其特征在于，具體為：將海綿鈦或鈦工業中的加工廢料鈦作為陽極；將陰、陽極置于電解質中，并通電，通電時長為1-500h，所述通電電流為50-700000安培；控制陽極電流密度在0.001~5.5A/cm²；陰極電流密度在0.001~5.0A/cm²，陰極沉積時使用電流階躍法；

當電解結束后，將陰、陽極提至低溫區冷卻，放下擋板，將高溫區與低溫區隔開，所述高溫空間的溫度控制在200-1200℃，所述低溫空間的溫度控制在15-200℃；陰、陽極冷卻后，通過爐蓋上陰陽極出口，將電極提出，更換上新陰、陽極；待陰、陽極更換完成后，將低溫區抽真空后補充高純氬氣，控制壓強在101325Pa-105000Pa；打開擋板，放下電極進行下一輪電解操作。

本實用新型的有益效果：本實用新型提供的裝置具有陽極導電性好，產物雜質分離效果好，節能以及綠色環保、能連續化生產等優點。利用該裝置采用電流階躍法生產高純鈦產物純度能達到3N以上。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖中1--電解槽、2--反應器、3--鈦板、4--陽極集流體、5--擋板O型圈、6--擋板、7--電解槽O型圈、8--陽極出口外O型圈、9--陽極出口、10--陽極出口內O型圈、11--陰極出口O型圈、12--陰極出口、13--陰極集流體、14--陰極、15--電解質。

具體實施方式

本實用新型下面將通過具體實施例進行更詳細的描述，但本實用新型的保護范圍并不受限于這些實施例。

本實用新型提供一種新型熔鹽電解冶煉高純鈦裝置，所述該裝置包括電解槽1和反應器2，所述反應器2置于所述電解槽1內部底側，所述電解槽1內部內壁上環置有環形凸塊，所述環形凸塊上設有擋板6，所述擋板6將電解槽分為上下兩個空間，所述擋板6上方的空間為電解槽低溫區，所述擋板6下方的空間為電解槽高溫區，所述電解槽1頂部為爐蓋，所述爐蓋上設有陰、陽極出口（12、9），所述陰、陽極出口（12、9）用于陰極14及陽極通過，所述反應器2內設有電解質15。