[實用新型]制備金屬鈉的電解提純系統

有效

• 申請號: 201721880998.4
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN207760431U
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 朱睿;唐光盛;萬志偉;袁小武
• 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
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 張吉

本實用新型公開了一種制備金屬鈉的電解提純系統，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、陶瓷環與環形支架；陶瓷環分別與陶瓷隔膜、托架連接；所述環形支架的下端與陶瓷環)連接，密封體從環形支架的上端插入陶瓷隔膜內；陶瓷隔膜、陶瓷環與密封體之間形成封閉的容納腔，所述密封體上設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，該系統結構簡單，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。

技術領域

本實用新型涉及電解設備技術領域。尤其涉及一種制備金屬鈉的電解提純系統。

背景技術

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。基于金屬鈉的化學性質活潑、熔點低、沸點高及其良好的導熱、導電性等一系列特點，應用范圍很廣。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，國防工業作核反應堆的熱載體以及潛艇上用的供氧劑超氧化鈉。近年來隨著相關領域的技術進步及市場的需要，開始應用于核反應堆導熱、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鈉冷快堆核電站的示范運行，可以預期市場對高純鈉（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，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。但是其結構復雜、工藝流程復雜。本實用新型的一種制備高純金屬鈉的電解提純系統能用結構的簡單，簡單的工藝流程制備高純鈉，而且能放大量產。

國家知識產權局與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領域。包括隔膜管、第一支架、第二支架、鋁環、α-Al2O3 環、填充體以及T 型螺絲，所述的隔膜管頂部開口端通過燒結方式連接α-Al2O3 環，第二支架和鋁環通過焊接和第一支架連接，鋁環中心通過螺紋接口連接填充體，鋁環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，用以排出反應產生的高純金屬鈉。

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，裝置內部有留下大量的高純鈉不能排出，即產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構，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構，僅能阻斷電解槽上部的導電通路，但電解槽采用多個電解單元時絕緣效果較差。

實用新型內容

為了克服現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種制備金屬鈉的電解提純系統，利用多個提純單元并聯的方式來集成提純系統，不僅結構、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。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：