熔盐电解槽10KA

电解槽及配套设备经过两年多的系统研究开发，获得多项技术成果，有5项技术获得专利授权，形成了完整的并具有自主知识产权的10KA稀土氟化物熔盐电解槽生产设备和工艺技术体系，实现了稀土金属电解生产设备的大型化，电解生产过程的连续化和机械化，并为实现生产过程的自动化奠定了坚实基础。该研究的成功，极大地促进了我国稀土熔盐电解技术及其装备的技术进步，为提升我国稀土氧化物电解产业化水平和万安级大型氟盐工业电解槽的产业化技术水平发挥了重要作用，对促进我国稀土熔盐电解技术和装备的进步做出了重要贡献。

10KA电解槽研制的核心技术（多阳极、连续电解、电解槽防渗漏反修复等技术），一经开发，便成功地应用于稀土金属电解生产工艺，并在全国各地迅速得到普及，社会经济效益显著。

10KA电解槽主要技术经济指标为：电解电流≥10000A、电解电压8.0 V～8.5V、电流效率75.62%、产品一次合格率>95%、吨金属耗电量9070度、稀土收率95.03%。

针对我国稀土金属冶炼技术、装备中存在的共性问题，以熔盐电化学、高温熔体理论为基础，综合运用计算机、化学、材料、电子、机械、冶金等跨学科的原理和技术，总结多年稀土氟化体系电解槽的研制经验和生产实践，而研制开发成功的先进衫的熔盐电解槽工艺技术和装备。

可分为两种电解质体系，一是稀土氯化物电解质（即RECl－KCl），二是稀土氧化物电解质（即REO－REF3）。前者为二元电解质，后者为三元电解质（增加BaF2或LiF）。

常见的锂电解槽有圆形和矩形两种结构形式。一般工业电解槽的槽体都用钢板焊成，内衬耐火砖用石墨作阳极，用低碳钢作阴极。在阴、阳极之间用隔膜分开。隔膜材料有不锈钢、铝刚玉(Alundum)、滑石、耐火材料等。隔膜的作用是阻止反应产物氯气与金属锂混合和再化合，以提高电流效率。

国际上采用的锂电解槽有戴维斯(Dagussa)型电解槽、美国型电解槽和法国密封式电解槽三种类型。戴维斯型电解槽有1000A小型电解槽和30000A大型电解槽两种。小型锂电解槽是用耐火砖衬里的圆柱型槽，石墨制成的阳极由槽底伸入，钢板制成的阴极由槽顶插入。大型锂电解棺的槽体由钢板焊成，用耐火砖衬里，由槽底伸入四个圆柱形石墨阳极，槽侧面引入四个围绕阳极的钢筒阴极。美国型锂电解槽是根据贡茨的专利改进的。槽体由钢板焊成。槽的外壁和底部用气体火焰加热，以保持电解质熔融。由槽顶插入五根垂直安放的石墨阳极，由低碳钠制成的阴极固定在槽底。法国密封式锂电解槽的特点是阴极产出的金属锂在特殊的收集器中收集，完全避免与空气或氯气接触，可获得纯度99.9%的金属锂，直接供化学电池及原子能工业使用。其槽体为双层壁，由不锈钢焊成，圆简型阴极焊接在槽底，石墨阳极由槽顶插入。阴极顶部装有固定在槽盖上的金属锂收集器。

中国采用的工业锂电解槽有双层不锈钢结构，耐火砖衬里结构和石墨衬里、耐火砖保温层的无隔板结构三种槽型。后两种锂电解槽都是非密闭的，阳极产物——氯气不经过回收处理。阴极用不锈钢制成，阳极用石墨制成，阴极和阳极都从槽的上部插入槽内电解质中，石墨阳极置于槽中心位置，两个不锈钢阴极置于阳极的两侧。这种上插式电极的锉电解槽，虽然电极的拆卸、检修、安装比较方便，但石墨电极在电解质界面处易被腐蚀，消耗大，使用期短。

石墨衬里、耐火砖保温层的无隔板锂电解槽无槽壳，四周用钢板加固，在槽膛与阳极板平行的两侧有向槽底倾斜45°的夹角，有效容积为603L。电解槽阳极由两块石墨板合拼而成。通过高铝水泥制成的阳极盖板悬挂于槽膛中央，两侧由隔板和阳极盖板组成阳极室，低碳钢或不锈钢阴极悬挂于隔板两侧，组成阴极室 。2100433B

熔盐泵是专门用来输送高温熔盐的泵，按照结构形式，可以分为熔盐液下泵和熔盐轴流泵，另外还有RXB型熔盐循环泵。

熔盐液下泵是小流量高扬程的华威熔盐泵，其叶轮为离心式叶轮，这种形式的泵应用最广泛。熔盐轴流泵的大流量小扬程的熔盐泵，其叶轮是轴流式叶轮，特别适用于化工行业大流量熔盐换热场合。

RXB熔盐循环泵为根据熔盐系统特殊设计的熔盐泵，其作用是熔盐循环。