一种高纯钆的提纯方法及装置与流程

本发明涉及钆提纯，具体为一种高纯钆的提纯方法及装置。

背景技术：

1、熔盐电解技术是一种在高温下使用熔融盐作为电解质的电化学方法，它具有许多独特的特点和广泛的应用领域，熔盐电解技术是指在高温下，将固态或液态电解质溶解于熔融的盐中，通过电流作用使其发生电解反应的一种电化学方法。熔盐电解技术广泛应用于金属提取、化学制品生产、能源储存等领域，高纯金属的制备方法主要包括真空蒸馏法、真空熔炼法、电子束熔炼、电迁移法、区域熔炼法和电解精炼法等，每种方法根据金属制备需求各有长短，在具体应用中需选择合适的提纯技术，在提纯钆的操作过程当中多数选择真空蒸馏法进行提纯作业，通过真空蒸馏对稀土氧化物的提纯处理过程中，却存在一些缺陷，就比如：

2、其中真空蒸馏法局限比较大，只用于提纯熔点附近蒸气压较高的金属，在面对含量较为复杂的稀土金属进行提纯过程中，容易将相邻近熔点的金属同步提取，大大降低对钆的提纯效果，且采用单质熔融盐对阳极与阴极电解处理过程中，导致掉熔盐电解液中的杂质影响钆提纯处理。

3、针对上述问题，急需在原有钆提纯技术的基础上进行创新设计。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高纯钆的提纯方法及装置，以解决上述背景技术中提出用于提纯熔点附近蒸气压较高的金属，在面对含量较为复杂的稀土金属进行提纯过程中，容易将相邻近熔点的金属同步提取，大大降低对钆的提纯效果，且采用单质熔融盐对阳极与阴极电解处理过程中，导致掉熔盐电解液中的杂质影响钆提纯处理的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯钆的提纯方法及装置，包括以下步骤：

3、s1.将需要使用的稀土金属钆产物再配合铝基与镁锂基合金混合配合石墨材质或者不锈钢材料，在高温制备下分别制成阴极与阳极产物，同时此处用对应稀土氧化物原料投入熔融盐中位于反应坩埚内部制备电解物；

4、s2.随着定位连接电线分别连通阴极与阳极端面，使得阴极与阳极内部电流随着电流控制器调控，为定位连接电线内部电流流量进行调控，再将阳极与阴极分别投入反应坩埚内部的2个绝缘反应套；

5、s3.随着电流控制器启闭，使得定位连接电线向阳极与阴极连通，随着通电，使得阳极产生氧化反应，使得钆离子向阴极移动，随着反应坩埚内部的电解物反应产出高纯钆/钆合金。

6、一种高纯钆的提纯装置，应用在上述的提纯方法中，包括：

7、反应处理箱，其设置为矩形箱体结构，且反应处理箱为提纯装置提供防护；

8、反应坩埚，其位于所述反应处理箱内部安装，且反应坩埚为放置制备的电解物；

9、所述反应处理箱内壁面设置有保温防护层，且反应处理箱与保温防护层顶端卡合连接有密封盖板，所述反应处理箱内壁面底端设置有防倾倒限位套，且防倾倒限位套内部套设有保暖加热套，并且保暖加热套内壁面套设在反应坩埚外壁面；

10、定位套，其对称设置在所述反应坩埚两侧，所述定位套内部卡合连接有插销，且插销侧壁面与绝缘套杆一端卡合连接，所述绝缘套杆内部设置有

11、电解组件，为放入反应坩埚电解物的阳极与阴极提供电解处理，便于提纯稀土氧化物内的钆。

12、采用上述技术方案，便于配合稀土氧化物与铝基与镁锂基合金混合制备提纯钆的阳极与阴极产物。

13、优选的，所述反应处理箱与密封盖板连接处设置有密封条，且密封盖板顶端对称设置有辅助把手，并且密封盖板顶端一侧安装有显示操作屏。

14、采用上述技术方案，随着反应处理箱与密封盖板闭合，避免内部产物与电流外泄。

15、优选的，所述防倾倒限位套、保暖加热套与反应坩埚呈同心圆状安装套设，且保暖加热套顶端高度低于反应坩埚两侧设置的定位套底端高度。

16、采用上述技术方案，经过防倾倒限位套、保暖加热套与反应坩埚包裹式设置，便于对装置限位。

17、优选的，所述保暖加热套内部呈螺旋状设置有电热丝，且电热丝一端与加热控制器底端对接，所述加热控制器贯穿防倾倒限位套一侧，且加热控制器操作端贯穿反应处理箱与保温防护层一侧。

18、采用上述技术方案，通过在保暖加热套内部加设电热丝便于装置进行调控。

19、优选的，所述绝缘套杆其为绝缘橡胶制成的架体结构，且绝缘套杆与两端套设的插销构成u状结构。

20、采用上述技术方案，通过绝缘套杆的设置，避免内部电流外泄影响电解过程。

21、优选的，所述电解组件包括：

22、绝缘反应套，其对称套设在所述绝缘套杆内部孔洞内；

23、绝缘辅助筒，其卡合连接在所述绝缘反应套内部，且绝缘辅助筒与绝缘反应套呈同心圆状套设安装；

24、接触金属通电杆，其位于所述绝缘辅助筒轴线内部垂直设置；

25、辅助金属弹簧，其一端位于所述接触金属通电杆顶端安装；

26、通电双层套杆，其底端连接在所述辅助金属弹簧另一端；

27、定位连接电线，其一端连接所述通电双层套杆贯穿密封盖板的顶端一侧；

28、电流控制器，其安装在所述密封盖板表面，且电流控制器与定位连接电线另一端对接。

29、采用上述技术方案，电解组件便于对制成的阳极与阴极进行电解处理。

30、优选的，所述接触金属通电杆与通电双层套杆轴线对齐设置，且，且通电双层套杆为双层套设的杆体。

31、采用上述技术方案，随着接触金属通电杆与通电双层套杆配合便于向底端的阳极与阴极对接。

32、优选的，所述通电双层套杆外层卡合贯穿连接在密封盖板顶端，且通电双层套杆内层的杆体通过辅助金属弹簧与接触金属通电杆连通。

33、采用上述技术方案，安装在通电双层套杆外层的套杆为绝缘材质避免电流外泄。

34、优选的，所述电流控制器通过线缆与显示操作屏连接。

35、采用上述技术方案，便于显示操作屏对电流控制器进行启闭调整处理。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高纯钆的提纯方法及装置：

37、1.使用时，通过采用稀土金属钆产物再配合铝基与镁锂基合金混合配合石墨材质或者不锈钢材料分别制成对应的阳极与阴极产物，再通过向熔融盐中投入对应稀土氧化物，使得位于反应坩埚内的电解物内部具有一定的金属钆氧化物，随着电流电解，使得钆离子浓度增加，便于有效提高钆的提纯效果，随着电解物与绝缘反应套内部的阳极与阴极内增加金属钆的含量，便于提高纯钆制备；

38、2.安装在反应坩埚外部套设的保暖加热套在加热丝配合，便于位于反应坩埚内部的熔融盐与稀土氧化物充分溶解在在反应坩埚内，便于放置在绝缘反应套内部阳极与阴极与电解物充分接触反应，便于电解分离钆进行提纯，位于绝缘反应套内部设置的接触金属通电杆在辅助金属弹簧的配合下，即使阳极与阴极在电解处理下缩小时，接触金属通电杆随着阳极与阴极下降，便于充分保持与阳极与阴极的结合处面积，便于充分反应处理。

技术特征：

1.一种高纯钆的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.一种高纯钆的提纯装置，应用在权利要求1的提纯方法中，包括：

3.根据权利要求2所述的一种高纯钆的提纯装置，其特征在于：所述反应处理箱(1)与密封盖板(3)连接处设置有密封条，且密封盖板(3)顶端对称设置有辅助把手(20)，并且密封盖板(3)顶端一侧安装有显示操作屏(19)。

4.根据权利要求2所述的一种高纯钆的提纯装置，其特征在于：所述防倾倒限位套(4)、保暖加热套(5)与反应坩埚(8)呈同心圆状安装套设，且保暖加热套(5)顶端高度低于反应坩埚(8)两侧设置的定位套(9)底端高度。

5.根据权利要求2所述的一种高纯钆的提纯装置，其特征在于：所述保暖加热套(5)内部呈螺旋状设置有电热丝(6)，且电热丝(6)一端与加热控制器(7)底端对接，所述加热控制器(7)贯穿防倾倒限位套(4)一侧，且加热控制器(7)操作端贯穿反应处理箱(1)与保温防护层(2)一侧。

6.根据权利要求2所述的一种高纯钆的提纯装置，其特征在于：所述绝缘套杆(11)其为绝缘橡胶制成的架体结构，且绝缘套杆(11)与两端套设的插销(10)构成u状结构。

7.根据权利要求2所述的一种高纯钆的提纯装置，其特征在于：所述电解组件包括：

8.根据权利要求7所述的一种高纯钆的提纯装置，其特征在于：所述接触金属通电杆(14)与通电双层套杆(16)轴线对齐设置，且，且通电双层套杆(16)为双层套设的杆体。

9.根据权利要求7所述的一种高纯钆的提纯装置，其特征在于：所述通电双层套杆(16)外层卡合贯穿连接在密封盖板(3)顶端，且通电双层套杆(16)内层的杆体通过辅助金属弹簧(15)与接触金属通电杆(14)连通。

10.根据权利要求7所述的一种高纯钆的提纯装置，其特征在于：所述电流控制器(18)通过线缆与显示操作屏(19)连接。

技术总结本发明公开了一种高纯钆的提纯方法及装置，包括：S1.将需要使用的稀土金属钆产物再配合铝基与镁锂基合金混合配合石墨材质或者不锈钢材料，在高温制备下分别制成阴极与阳极产物，同时此处用对应稀土氧化物原料投入熔融盐中位于反应坩埚内部制备电解物。该高纯钆的提纯方法及装置，通过采用稀土金属钆产物再配合铝基与镁锂基合金混合配合石墨材质或者不锈钢材料分别制成对应的阳极与阴极产物，再通过向熔融盐中投入对应稀土氧化物，使得位于反应坩埚内的电解物内部具有一定的金属钆氧化物，随着电流电解，使得钆离子浓度增加，便于有效提高钆的提纯效果，随着电解物与绝缘反应套内部的阳极与阴极内增加金属钆/钆合金的含量。技术研发人员：李海军,周登明,何学凯,何云飞,李奥红,何季麟受保护的技术使用者：中原关键金属实验室技术研发日：技术公布日：2024/7/15