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熔盐电解炉电解金属氯化的工艺是什么

发布时间:2018-06-30 浏览次数:245

  熔盐电解炉,是一种利用电化学原理,采用熔盐电解法生产高纯金属的装置。把金属氯化物作为原料装入本熔盐电解炉中,即可生产出对应金属氯化物的高纯金属。有氯化物熔盐电解和氟化物熔盐电解两种方法。以碱金属和碱土金属氯化物为电解质,以稀土氯化物为电解原料的熔盐电解方法,从阴极析出液态稀土金属,阳极析出氯气。这种方法具有设备简单、操作方便、电解槽结构材料易于解决等特点,但也存在氯化稀土吸水性强、电流效率低等问题。

  使用熔盐电解炉电解结果是在阴极得到熔融稀土金属,在阳极析出氯气,同时消耗熔盐电解质中的氯化稀土和直流电量。阴极析出的少部分稀土金属溶解于熔盐电解质中,发生生成低价氯化物的二次反应,使电流效率降低。通常熔盐电解质组成、电解温度、电流密度、极间距等电解工艺条件对电解电流效率有显著影响。

  对于电解工艺来说,当熔盐电解炉中氯化稀土含量过高,熔盐电解质电阻大、粘度也大,阳极气体逸出困难。反之,若是稀土含量过低,会发生碱金属和稀土离子共同放电,这两种情况均使电流效率降低,电量消耗量增加。又因电解温度与熔盐电解质组成和金属熔点有关,一般采用高于稀土金属熔点50K左右的电解温度。当电解温度过高,金属与熔盐电解质的二次反应加剧,金属溶解损失增加;若电解温度过低,则熔盐电解质粘度大,电流效率下降。

  根据了解,目前工业应用的熔盐电解炉所用的电解槽主要有小型石墨圆形槽和大型陶瓷槽两种类型。前者的结构相较简单,使用方便,电流效率可达40%~50%,金属直接回收率在85%以上,但烧蚀严重,槽电压高,电能消耗大,生产能力小。后者生产能力大,电能消耗低,但由于电流分布不匀,金属溶解和二次反应严重,电流效率低,所以金属直接回收率为80%~85%。在使用中,当阴极产物积累到一定量时,八佳科技建议应定期取出铸锭,冷却后用冷水清洗、凉干、装桶、蜡封保存。

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