熔鹽電解爐電解金屬氯化的工藝是什么
熔鹽電解爐，是一種利用電化學(xué)原理，采用熔鹽電解法生產(chǎn)高純金屬的裝置。把金屬氯化物作為原料裝入本熔鹽電解爐中，即可生產(chǎn)出對應(yīng)金屬氯化物的高純金屬。有氯化物熔鹽電解和氟化物熔鹽電解兩種方法。以堿金屬和堿土金屬氯化物為電解質(zhì)，以稀土氯化物為電解原料的熔鹽電解方法，從陰極析出液態(tài)稀土金屬，陽極析出氯氣。這種方法具有設(shè)備簡單、操作方便、電解槽結(jié)構(gòu)材料易于解決等特點(diǎn)，但也存在氯化稀土吸水性強(qiáng)、電流效率低等問題。
使用熔鹽電解爐電解結(jié)果是在陰極得到熔融稀土金屬，在陽極析出氯氣，同時消耗熔鹽電解質(zhì)中的氯化稀土和直流電量。陰極析出的少部分稀土金屬溶解于熔鹽電解質(zhì)中，發(fā)生生成低價氯化物的二次反應(yīng)，使電流效率降低。通常熔鹽電解質(zhì)組成、電解溫度、電流密度、極間距等電解工藝條件對電解電流效率有顯著影響。
對于電解工藝來說，當(dāng)熔鹽電解爐中氯化稀土含量過高，熔鹽電解質(zhì)電阻大、粘度也大，陽極氣體逸出困難。反之，若是稀土含量過低，會發(fā)生堿金屬和稀土離子共同放電，這兩種情況均使電流效率降低，電量消耗量增加。又因電解溫度與熔鹽電解質(zhì)組成和金屬熔點(diǎn)有關(guān)，一般采用高于稀土金屬熔點(diǎn)50K左右的電解溫度。當(dāng)電解溫度過高，金屬與熔鹽電解質(zhì)的二次反應(yīng)加劇，金屬溶解損失增加;若電解溫度過低，則熔鹽電解質(zhì)粘度大，電流效率下降。
根據(jù)了解，目前工業(yè)應(yīng)用的熔鹽電解爐所用的電解槽主要有小型石墨圓形槽和大型陶瓷槽兩種類型。前者的結(jié)構(gòu)相較簡單，使用方便，電流效率可達(dá)40%～50%，金屬直接回收率在85%以上，但燒蝕嚴(yán)重，槽電壓高，電能消耗大，生產(chǎn)能力小。后者生產(chǎn)能力大，電能消耗低，但由于電流分布不勻，金屬溶解和二次反應(yīng)嚴(yán)重，電流效率低，所以金屬直接回收率為80%～85%。在使用中，當(dāng)陰極產(chǎn)物積累到一定量時，八佳科技建議應(yīng)定期取出鑄錠，冷卻后用冷水清洗、涼干、裝桶、蠟封保存。
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