[發(fā)明專利]一種制備高純金屬鈉的電解提純系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711460476.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108048872B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱睿;唐光盛;萬志偉;袁小武
• 申請（專利權(quán)）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
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 張吉

本發(fā)明公開了一種制備高純金屬鈉的電解提純系統(tǒng)，包括粗鈉罐與精鈉罐，提純單元通過精鈉管道與精鈉罐連通，提純單元包括陶瓷隔膜、托架、密封體、陶瓷環(huán)與環(huán)形支架；陶瓷環(huán)分別與陶瓷隔膜、托架連接；所述環(huán)形支架的下端與陶瓷環(huán))連接，密封體從環(huán)形支架的上端插入陶瓷隔膜內(nèi)；陶瓷隔膜、陶瓷環(huán)與密封體之間形成封閉的容納腔，所述密封體上設(shè)有與容納腔相通的保護氣通道和排鈉液通道，保護氣通道與保護氣體連接，排鈉液通道通過精鈉管道與精鈉罐連通，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，氣密性好，排鈉方便且完全，在防止空氣以及管路零部件的污染，為電解提純制備高純鈉提供了良好的保證。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電解設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種制備高純金屬鈉的電解提純系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鈉是地球上分布最廣的元素之一，其重量約占地殼總重量的2?.83％，居第6位。基于金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)活潑、熔點低、沸點高及其良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性等一系列特點，應(yīng)用范圍很廣。它可用于制電鍍用氰化鈉、漂白劑用過氧化鈉、制造新能源鈉—硫電池，從稀有金屬化合物中還原稀有金屬，國防工業(yè)作核反應(yīng)堆的熱載體以及潛艇上用的供氧劑超氧化鈉。近年來隨著相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步及市場的需要，開始應(yīng)用于核反應(yīng)堆導(dǎo)熱、儲能用鈉電池、電光源等方面。隨著儲能市場鈉硫電池的需求的不斷提升以及第三代核能技術(shù)鈉冷快堆核電站的示范運行，可以預(yù)期市場對高純鈉（純度≥?99.9%）的需求量會不斷的加大。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(zhì)，得到純度≥?99.5%?的工業(yè)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。但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝流程復(fù)雜。本發(fā)明的一種制備高純金屬鈉的電解提純系統(tǒng)能用結(jié)構(gòu)的簡單，簡單的工藝流程制備高純鈉，而且能放大量產(chǎn)。

國家知識產(chǎn)權(quán)局與2014.07.09公開了一件公告號為CN?203700555?U，名稱為：“一種電解制備或者提純金屬鈉裝置的陰極部件”的實用新型專利，該專利涉及一種電解制備或者提純金屬鈉裝置的陰極部件，屬于金屬鈉的電解熔融制備或提純裝置密封技術(shù)領(lǐng)域。包括隔膜管、第一支架、第二支架、鋁環(huán)、α-Al2O3?環(huán)、填充體以及T?型螺絲，所述的隔膜管頂部開口端通過燒結(jié)方式連接α-Al2O3?環(huán)，第二支架和鋁環(huán)通過焊接和第一支架連接，鋁環(huán)中心通過螺紋接口連接填充體，鋁環(huán)和填充體以及填充體和T?型螺絲之間使用密封圈密封。T?型螺絲和填充體形成的空間和填充體與隔膜管形成的空間連通，用以排出反應(yīng)產(chǎn)生的高純金屬鈉。

上述專利存在如下不足之處：1.該專利中需要密封的裝置太多，越多的密封就越容量產(chǎn)生密封泄露同時也會帶入更多的密封件的污染，不能給高純鈉的提取營造一個有利的環(huán)境；2.該專利中沒有氣體保護以及閥門，在電解提純之前加入金屬鈉投料的時候容易對金屬鈉產(chǎn)生污染，同時也不便于安裝于提純裝置；3.在使用該專利進行高純鈉提純完成之后，裝置內(nèi)部有留下大量的高純鈉不能排出，即產(chǎn)生浪費同時也是較大的安全隱患。

還有中國專利號為201220035424.8，公開了一種電解槽上部絕緣結(jié)構(gòu)，包括槽蓋板、絕緣層，所述電解槽的上部包含有槽眉板，所述槽眉板與槽蓋板接近的一端的表面覆蓋有上部絕緣層，所述上部絕緣層與所述槽眉板固定連接，所述上部絕緣層設(shè)置在所述槽蓋板上端的底面與所述槽眉板之間，所述上部絕緣層呈?U?形。上述實用新型提供的電解槽上部絕緣結(jié)構(gòu)，僅能阻斷電解槽上部的導(dǎo)電通路，但電解槽采用多個電解單元時絕緣效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種制備高純金屬鈉的電解提純系統(tǒng)，利用多個提純單元并聯(lián)的方式來集成提純系統(tǒng)，不僅結(jié)構(gòu)、工藝簡單，氣密性好，排鈉方便且完全，在防止空氣以及管路零部件的污染。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：