一種堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，包括溶液箱，所述溶液箱上方設(shè)有一緊固結(jié)構(gòu)，所述緊固結(jié)構(gòu)頂部設(shè)有中空的電積筒，所述電積筒內(nèi)同心套設(shè)有頂部稍低的陽極筒，緊固結(jié)構(gòu)的中部開設(shè)有能沉積金屬粉末的凹槽，所述陽極筒的底部插設(shè)于所述凹槽內(nèi)；所述電積筒的底部連通有進(jìn)液管，陽極筒底部連通有出液管，進(jìn)液管和出液管均與溶液箱內(nèi)腔相通，所述進(jìn)液管上設(shè)有壓力泵，陽極筒和電積筒側(cè)壁分別連接一銅條。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、能消除碲電解過程中硒、鉛易沉積及電解后期電流效率低的不利因素、電解效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
—種堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電解裝置，尤其是涉及一種堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]碲是一種重要的稀散金屬，由于其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、石油、電子、電氣、玻璃陶瓷、顏料和醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域，碲是制備化合物半導(dǎo)體材料的基礎(chǔ)材料，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對(duì)碲的需求量與日倶增。
[0003]目前，碲錠主要通過平板框式電解而得，但電解液中的雜質(zhì)元素如Pb、Se的含量對(duì)陰極碲產(chǎn)品純度影響較大，電解液中Pb的含量必須小于0.003 8/1，56的含量必須小于0.3g/L;電解液中碲的濃度需要控制在180-220 g/L，電解液中含Te過高時(shí)，陽極上四價(jià)碲氧化為六價(jià)碲的副反應(yīng)速度加快，電解液會(huì)很快變渾濁，影響電積的正常進(jìn)行。電解液中Te過低則會(huì)造成產(chǎn)能變小，陰極析出物成粉狀或海綿狀，無法進(jìn)行剝片和極板的清洗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能消除碲電解過程中砸、鉛易沉積及電解后期電流效率低的不利因素、電解效率高的堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為:
[0006]—種堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，包括溶液箱，所述溶液箱上方設(shè)有一緊固結(jié)構(gòu)，所述緊固結(jié)構(gòu)頂部設(shè)有中空的電積筒，所述電積筒內(nèi)同心套設(shè)有頂部稍低的陽極筒，緊固結(jié)構(gòu)的中部開設(shè)有能沉積金屬粉末的凹槽，所述陽極筒的底部插設(shè)于所述凹槽內(nèi)；所述電積筒的底部連通有進(jìn)液管，陽極筒底部連通有出液管，進(jìn)液管和出液管均與溶液箱內(nèi)腔相通，所述進(jìn)液管上設(shè)有壓力栗，陽極筒和電積筒側(cè)壁分別連接一銅條。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0008]優(yōu)選的，所述陽極筒頂部低于電積筒頂部5cm。
[0009]優(yōu)選的，所述進(jìn)液管的出液口伸入電積筒內(nèi)并與陽極筒側(cè)壁接近;進(jìn)液管的進(jìn)液口伸出所述電積筒外并與一連接管連通，所述連接管與所述溶液箱連通，進(jìn)液管的直徑小于所述連接管的直徑;所述壓力栗設(shè)于進(jìn)液管與連接管的連接處。
[0010]優(yōu)選的，所述進(jìn)液管的直徑小于所述出液管的直徑。
[0011 ]優(yōu)選的，電積筒上部設(shè)有ABS材質(zhì)的上蓋，上蓋和電積筒之間設(shè)有密封圈。
[0012]優(yōu)選的，所述上蓋上設(shè)有出氣閥。
[0013]優(yōu)選的，所述緊固結(jié)構(gòu)包括一圓柱空心筒以及一法蘭盤，所述電積筒通過所述法蘭盤固定于圓柱空心筒的頂部。
[0014]優(yōu)選的，所述電積筒為不銹鋼筒，所述陽極筒為鈦金屬筒。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]本實(shí)用新型提出的堿性亞碲酸鈉溶液旋溶電解裝置，是基于各金屬離予理論析出電位的差異，即欲被提取的金屬只要與溶液體系中其他金屬離子有較大的電位差，則電位較正的金屬易于在陰極優(yōu)先析出，其關(guān)鍵是通過高速旋轉(zhuǎn)液流，以消除對(duì)電解的不利因素，避免傳統(tǒng)電解方式在電解過程中受多種因素(離子濃度、離子基本電位、陰陽極電位、濃差極化、PH值、超電位等)影響的不利情況，可以通過簡單的技術(shù)條件生產(chǎn)出高質(zhì)量的金屬產(chǎn)品。具有以下優(yōu)點(diǎn):①使用旋流電解，并直接將陰極陽極制成中空筒形，摒除了復(fù)雜的電解結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過堿性亞碲酸鈉溶液的高速旋轉(zhuǎn)液流，消除了碲電解過程中砸、鉛易沉積及電解后期電流效率低的不利因素，可有效解決傳統(tǒng)電解方式中電流不均勻的問題，電解效率高;②在緊固結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有內(nèi)陷的凹槽，電解獲得的碲粉下沉，可防止其將陰陽極短路。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖(部分結(jié)構(gòu)未示出)。
[0018]圖2為本實(shí)用新型的側(cè)面局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖例說明:
[0020]1、溶液箱;2、緊固結(jié)構(gòu);3、電積筒;4、陽極筒;5、進(jìn)液管;6、出液口； 7、連接管；8、壓力栗;9、出液管；10、上銅條;11、下銅條;12、法蘭盤;13、上蓋;14、密封圈；15、出氣閥。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了便于理解本實(shí)用新型，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更全面、細(xì)致地描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0022]如圖1和圖2所示，一種本實(shí)用新型的堿性亞碲酸鈉溶液旋溶電解裝置實(shí)施例，其包括一封閉的溶液箱I，溶液箱I的頂壁上方設(shè)有一緊固結(jié)構(gòu)2，該緊固結(jié)構(gòu)2頂部設(shè)有中空的電積筒3，電積筒3內(nèi)同心套設(shè)有陽極筒4，陽極筒4的頂部稍低于電積筒3頂部，緊固結(jié)構(gòu)2的中部開設(shè)有凹槽，陽極筒4的底部插設(shè)于該凹槽內(nèi)，該凹槽能沉積金屬粉末，當(dāng)電解后的金屬粉末逐漸累積時(shí)，會(huì)沉入凹槽內(nèi)，防止金屬材質(zhì)使電積筒3和陽極筒4短路，破壞整個(gè)裝置。電積筒3的底部連通有進(jìn)液管5，進(jìn)液管5在電積筒3內(nèi)設(shè)有出液口 6并與陽極筒4側(cè)壁接近，陽極筒4底部連通有出液管9，進(jìn)液管5和出液管9均與溶液箱I內(nèi)腔相通，進(jìn)液管5上設(shè)有壓力栗8，電積筒3側(cè)壁連接一上銅條10，陽極筒4側(cè)壁連接一下銅條11。當(dāng)堿性亞碲酸鈉溶液從出液口 6切向射入電積筒3后，溶液沿電積筒3側(cè)壁并繞著陽極筒4螺旋快速上升(如圖1中的螺旋箭頭所示)，溶液在電積筒3內(nèi)與陽極筒4反應(yīng)進(jìn)行電解(其金屬離子析出反應(yīng)式為:陰極:Te032—+3H20+4e—60H—+Te;陽極:0H-4e—2H20+02T)，當(dāng)溶液淹沒陽極筒4后，將從陽極筒4底部的出液管9流出至溶液箱I內(nèi)。本實(shí)用新型使用旋流電解，并直接將陰極陽極制成中空筒形，可摒除復(fù)雜的電解結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過堿性亞碲酸鈉溶液的高速旋轉(zhuǎn)液流，消除碲電解過程中砸、鉛易沉積及電解后期電流效率低的不利因素，可有效解決傳統(tǒng)電解方式中電流不均勻的問題，電解效率高;在緊固結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有內(nèi)陷的凹槽，電解獲得的碲粉下沉，可防止其將陰陽極短路。
[0023]本實(shí)施例中，進(jìn)液管5伸出電積筒3的一端設(shè)有連接管7，進(jìn)液管5的直徑小于連接管7的直徑，連接管7與溶液箱I連通，壓力栗8設(shè)于進(jìn)液管5與連接管7的連接處，便于噴射出高速旋流。使用壓力栗8將溶液切向發(fā)射出去，溶液在溶液箱I與電積筒3中循環(huán)，進(jìn)行充分電解，電解效果好。
[0024]本實(shí)施例中，陽極筒4的頂部低于電積筒3的頂部5cm，便于溶液回流至溶液箱I。電積筒3上部設(shè)有ABS材質(zhì)的上蓋13，上蓋13上設(shè)有出氣閥15。上蓋13和電積筒3之間設(shè)有密封圈14。
[0025]本實(shí)施例中，緊固結(jié)構(gòu)2包括一圓柱空心筒以及一法蘭盤12，電積筒3通過法蘭盤12固定于圓柱空心筒的頂部。
[0026]本實(shí)施例中，電積筒3優(yōu)選為不銹鋼筒，陽極筒4優(yōu)選為鈦金屬筒。
[0027]對(duì)實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，包括溶液箱，其特征在于，所述溶液箱上方設(shè)有一緊固結(jié)構(gòu)，所述緊固結(jié)構(gòu)頂部設(shè)有中空的電積筒，所述電積筒內(nèi)同心套設(shè)有頂部稍低的陽極筒，緊固結(jié)構(gòu)的中部開設(shè)有能沉積金屬粉末的凹槽，所述陽極筒的底部插設(shè)于所述凹槽內(nèi)；所述電積筒的底部連通有進(jìn)液管，陽極筒底部連通有出液管，進(jìn)液管和出液管均與溶液箱內(nèi)腔相通，所述進(jìn)液管上設(shè)有壓力栗，陽極筒和電積筒側(cè)壁分別連接一銅條。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，其特征在于，所述陽極筒頂部低于電積筒頂部5cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，其特征在于，所述進(jìn)液管的出液口伸入電積筒內(nèi)并與陽極筒側(cè)壁接近;進(jìn)液管的進(jìn)液口伸出所述電積筒外并與一連接管連通，所述連接管與所述溶液箱連通，進(jìn)液管的直徑小于所述連接管的直徑;所述壓力栗設(shè)于進(jìn)液管與連接管的連接處。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，其特征在于，所述進(jìn)液管的直徑小于所述出液管的直徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，其特征在于，電積筒上部設(shè)有ABS材質(zhì)的上蓋，上蓋和電積筒之間設(shè)有密封圈。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，其特征在于，所述上蓋上設(shè)有出氣閥。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，其特征在于，所述緊固結(jié)構(gòu)包括一圓柱空心筒以及一法蘭盤，所述電積筒通過所述法蘭盤固定于圓柱空心筒的頂部。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性亞碲酸鈉溶液旋流電解裝置，其特征在于，所述電積筒為不銹鋼筒，所述陽極筒為鈦金屬筒。
【文檔編號(hào)】C25B9/00GK205603686SQ201620235614
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】郭學(xué)益, 許志鵬, 李棟, 田慶華
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)