[發(fā)明專利]一種組合冷凝式熔鹽循環(huán)裝置及安裝該裝置的電解爐

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• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108690996A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭文根;王用洋;李杰
• 申請（專利權(quán)）人: 綿陽力洋英倫科技有限公司
• 主分類號: C25C3/28
• 分類號: C25C3/28;C25C7/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 楊琪

本發(fā)明公開了一種組合冷凝式熔鹽循環(huán)裝置及安裝該裝置的電解爐，包括冷凝器以及設(shè)置在冷凝器外部的液冷夾套，冷凝器包括中空的氣體通道，在氣體通道內(nèi)設(shè)有冷卻盤，冷卻盤與氣體通道之間設(shè)有通氣孔，冷卻盤上設(shè)有換熱管，液冷夾套包括液冷換熱腔室，在液冷換熱腔室的外壁設(shè)有進液管道和出液管道，換熱管的進液口和出液口與液冷換熱腔室連通。本發(fā)明還提供了安裝該裝置的電解爐。該裝置安裝在熔鹽電解爐上，熔鹽蒸汽在本裝置中快速冷卻凝結(jié)形成熔鹽固態(tài)顆粒，熔鹽固態(tài)顆粒在重力作用下自動循環(huán)回落至熔鹽電解爐中，對熔鹽進行回收在利用。因此使用本裝置的熔鹽電解爐后，大大降低了生產(chǎn)成本，同時也提高了真空泵的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種組合冷凝式熔鹽循環(huán)裝置及安裝該裝置的電解爐。

背景技術(shù)

工業(yè)界一般是將純度在99.995％以上，即金屬雜質(zhì)總和在50ppm以下的鈦稱為高純鈦。主要應(yīng)用于大規(guī)模集成電路、航空航天、醫(yī)療合金等高科技領(lǐng)域。目前，高純鈦的制備方法可以分為物理法和化學(xué)精煉法兩大類。其中物理法主要有區(qū)域熔煉法、偏析法、高真空熔煉法、真空蒸餾法、電遷移法、電磁場提純法、光激發(fā)精制法、電子束熔煉法等。化學(xué)精煉法主要有溶劑萃取法、置換沉淀法、氯化物精餾法、碘化物熱分解法、歧化分解法、熔析精煉法、熔鹽電解法等。在上述方法中,得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展的有克勞爾法、碘化物熱分解法、熔鹽電解法和電子束熔煉法。

熔鹽電解法是利用電化學(xué)原理制取純鈦的一種方法。該方法是以粗鈦、鈦合金或鈦化合物作陽極，在一定析出電位下使原料鈦溶入電解液中，并在陰極析出高純鈦。電解過程中溶出電位比鈦高的雜質(zhì)留在陽極上或沉淀在電解液中，溶出電位比鈦低的雜質(zhì)也同鈦一起溶入電解液中。熔鹽電解法是發(fā)展比較早的一種方法。實際生產(chǎn)中熔鹽電解法主要作為一種精煉方法，即利用海綿鈦作為陽極在熔鹽中進行電解提純。

但是在真空高溫熔鹽電解TiO2制備海綿鈦的生產(chǎn)工藝過程中，在高溫下電解槽內(nèi)熔鹽熔融并產(chǎn)生氣化，特別是在高溫真空條件下，其熔鹽氣化速度會大大增加；且在真空泵的抽力作用下，其熔鹽蒸汽通過真空管道進入真空泵，這樣就有兩個致命弱點和危害：一是熔鹽消耗量大，增加產(chǎn)生成本；二是熔鹽進入真空泵內(nèi)，對真空泵設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕和磨損，致使真空泵的工作壽命大大降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中真空高溫熔鹽電解TiO2制備海綿鈦的過程中熔鹽產(chǎn)生氣化，消耗量大，成本高昂；同時熔鹽熔融產(chǎn)生的熔鹽蒸汽對真空泵產(chǎn)生腐蝕，縮短真空泵使用壽命的問題，目的在于提供一種組合冷凝式熔鹽循環(huán)裝置及安裝該裝置的電解爐。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種組合冷凝式熔鹽循環(huán)裝置，包括冷凝器以及設(shè)置在冷凝器外部的液冷夾套，所述冷凝器包括中空的氣體通道，在氣體通道內(nèi)設(shè)有冷卻盤，所述冷卻盤與氣體通道之間設(shè)有通氣孔，冷卻盤上設(shè)有換熱管，所述液冷夾套包括液冷換熱腔室，在液冷換熱腔室的外壁設(shè)有進液管道和出液管道，所述換熱管的進液口和出液口與液冷換熱腔室連通。

優(yōu)選方案，所述氣體通道的頂部設(shè)有密封蓋板，所述密封蓋板與氣體管道密封連接，在密封蓋板上設(shè)有真空抽氣管道。

優(yōu)選方案，所述冷卻盤包括第一冷卻盤和第二冷卻盤，第一冷卻盤與第二冷卻盤沿氣體通道的軸線方向間隔設(shè)置，所述第一冷卻盤包括支撐板，所述支撐板與氣體管道連接，在支撐板上設(shè)有向上凸起的蓋體，在蓋體內(nèi)設(shè)置所述換熱管，所述支撐板上開設(shè)有通氣孔，所述第二冷卻盤為開口逐步縮小的漏斗形，在第二冷卻盤的底部開設(shè)有通氣孔，在第二冷卻盤的底面設(shè)置所述換熱管。

優(yōu)選方案，所述換熱管為直徑逐步縮小的螺旋盤形管，所述換熱管分別與第一冷卻盤和第二冷卻盤焊接連接。

優(yōu)選方案，所述液冷換熱腔室包括外筒體和內(nèi)筒體，內(nèi)筒體與外筒體之間設(shè)有容納冷凝液的密封腔室，所述進液管道和出液管道與外筒體密封連接，出液管道位于外筒體的下部，進液管道位于外筒體的上部。