一种去除高温熔盐电解槽液面石墨灰的装置及方法与流程

本发明涉及电解槽杂质去除技术领域，具体涉及一种去除高温熔盐电解槽液面杂质的装置及方法，尤其涉及一种去除高温熔盐电解槽液面上石墨灰的装置及方法。

背景技术：

目前高温熔盐电解制备单金属、硅、合金、碳化物时，电解槽、阳极板主要采用石墨材质制作，阳极板、电解槽因石墨体自身组织松疏，孔隙率较大，经高温熔盐以及电解过程中的腐蚀，造成石墨体内孔隙率变的更大，石墨掉渣更多，由于石墨比重比熔盐比重小，石墨灰会飘浮在熔盐液面上形成一层石墨灰覆盖层，此石墨灰覆盖层若不及时去除，会越积越多。石墨灰覆盖层一方面影响电解时废气释放，另一方面造成石墨阳极板、电解槽及其它设备腐蚀，电解过程中电流效率下降。

现有技术中，高温熔盐电解设备采用溢流去除石墨灰覆盖层，但是当高温熔盐电解温度在500℃以上时，无合适的稳定可靠的熔盐循环泵对电解槽内熔盐进行循环，石墨灰覆盖层无法通过熔盐自身流动溢流去除。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术不足，本发明提供一种去除高温熔盐电解槽液面石墨灰的装置及方法，解决了现有技术中高温熔盐在500℃以上时电解槽液面石墨灰覆盖层无法去除的技术问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种去除高温熔盐电解槽液面石墨灰的装置，包括由框架围成的装置本体，所述装置本体包括安装在框架上且用于收集石墨灰的布袋。

优选的，所述布袋通过至少四个夹板安装在框架上。

优选的，所述框架底部设有用于定位布袋的限位杆。

优选的，所述装置本体至少一个侧面为斜面。

优选的，所述布袋为石墨纤维布袋。

优选的，所述限位杆为镍铬铁合金钢筋。

优选的，所述石墨纤维布袋具有耐800-1000℃高温熔盐腐蚀的性能。

一种去除电解槽液面石墨灰的方法，包括以下步骤：

S1、电解工作完毕后，阴、阳极通过电解槽上方的输送系统提走，将上述的装置挂到输送系统上；

S2、所述装置在所述输送系统带动下在电解槽内进行下降、水平、提升运动，输送系统将所述装置下降到电解槽内，再将所述装置沿电解槽开始水平移动，将电解槽一端液面上石墨灰赶至另一端，液面上石墨灰被赶入布袋内，然后提升所述装置，溶液通过布袋滴入电解槽内，石墨灰留在布袋内；

S3、待步骤S2布袋内溶液完全滴入电解槽后，将所述装置吊出电解设备，再将布袋内石墨灰倒入石墨灰储槽。

优选的，步骤S2所述装置沿电解槽开始水平移动时，装置沿移动方向的前端面低于液面以下45-55mm，后端面高出液面90-110mm。

(三)有益效果

本发明提供一种去除高温熔盐电解槽液面石墨灰的装置及方法，与现有技术相比优点在于：

本发明去除高温熔盐电解槽液面杂质的装置，采用高温下不腐蚀且具有过滤功能的布袋，布袋为耐800-1000℃高温熔盐腐蚀性能的石墨纤维布袋，含有石墨灰高温熔盐溶液能够快速滴入高温熔盐电解槽内，将石墨灰过滤出来除去，配合其他部件，该装置能够快速、有效、可靠的去除高温熔盐电解液面上石墨灰；

本发明去除电解槽液面石墨灰装置呈梯形，这样的设计便于石墨灰收集与倾倒；

本发明去除高温熔盐电解槽液面杂质的装置及方法，装置沿电解槽水平移动时，装置呈斜面的一端低于液面以下45-55mm，与斜面相对的一端高出液面90-110mm，这种方法能够保证石墨灰最大程度进入装置的布袋内，该方法简单、易操作，适用于高温熔盐电解批量生产，减轻工人工作强度，改善了工作环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明主视图；

图2为本发明左视图；

图3为本发明去除液面杂质的工作流程图；

图中：1、装置本体；2、电解槽；3、输送系统；4、封闭通道；5、挂钩；6、框架；7、布袋；8、第一夹板；9、第二夹板；10、第三夹板；11、螺栓；12、螺母；13、限位杆；14、第四夹板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例中，公开一种去除高温熔盐电解槽液面石墨灰的装置，包括由框架6围成的装置本体1，装置本体1包括安装在框架6上且用于收集石墨灰的布袋7。

进一步的，布袋7通过至少四个夹板安装在框架上，框架6底部设有用于定位布袋7的限位杆13，装置本体1至少一个侧面为斜面，布袋7为石墨纤维布袋，限位杆13为镍铬铁合金钢筋，石墨纤维布袋具有耐800-1000℃高温熔盐腐蚀的性能。

一种利用权利上述装置去除电解槽液面石墨灰的方法，包括以下步骤：

S1、电解工作完毕后，阴、阳极通过电解槽2上方的输送系统3提走，将装置挂到输送系统3上；

S2、装置在所述输送系统3带动下在电解槽2内进行下降、水平、提升运动，输送系统3将装置下降到电解槽2内，再将装置沿电解槽2开始水平移动，将电解槽2一端液面上石墨灰赶至另一端，液面上石墨灰被赶入布袋7内，然后提升装置，溶液通过布袋7滴入电解槽2内，石墨灰留在布袋7内；

S3、待步骤S2布袋7内溶液完全滴入电解槽2后，将装置吊出电解设备，再将布袋7内石墨灰倒入石墨灰储槽。

步骤S2中，装置沿电解槽开始水平移动时，装置呈斜面的一端低于液面以下45-55mm，与斜面相对的一端高出液面90-110mm。

优选的方案：结合图3所示，装置本体1呈梯形，一侧为斜面便于石墨灰收集与倾倒，斜面一侧低于所对的直面一侧150mm，便于装置本体1去除石墨灰时，前侧进入电解槽2液面下50mm，后侧高出液面100mm，物料输送系统3挂钩5上与封闭通道4间设有导向系统，物料输送系统3带动装置本体1向前移动时不偏斜，随着物料输送系统3移动装置本体1向前赶走液面上石墨灰；

优选的方案，一种利用权利上述装置去除电解槽液面石墨灰的方法，包括以下步骤：S1、电解工作完毕后，阴、阳极通过电解槽2上方的输送系统3提走，将装置挂到输送系统3上，使该装置呈斜面的一侧与输送系统3移动方向一致；

S2、装置在所述输送系统3带动下在电解槽2内进行下降、水平、提升运动，输送系统3将装置下降到电解槽2内，再将装置沿电解槽2开始水平移动，装置呈斜面的一端低于液面以下50mm，与斜面相对的一端高出液面100mm，装置将电解槽2一端液面上石墨灰赶至另一端，液面上石墨灰被赶入布袋7内，然后提升装置，溶液通过布袋7滴入电解槽2内，石墨灰留在布袋7内；

S3、待步骤S2布袋7内溶液完全滴入电解槽2后，将装置吊出电解设备，再将布袋7内石墨灰倒入石墨灰储槽。

步骤S2优选的方案：装置呈斜面的一端低于液面以下45mm，与斜面相对的一端高出液面90mm，或装置呈斜面的一端低于液面以下55mm，与斜面相对的一端高出液面110mm。

另一个优选的的方案：本实施例方案适用于高温熔盐电解去除液面上石墨灰的装置，尤其是固态SiO₂在850℃-900℃CaCl₂熔盐中电解制备锂离子电池负极的硅或硅碳复合材料的高温熔盐电解去除电解槽液面上石墨灰的装置，公开一种去除高温熔盐电解槽液面石墨灰的装置，包括由框架6围成的装置本体1，夹板分为第一夹板8、第二夹板9、第三夹板10和第四夹板14，布袋7利用夹板安装在框架6上，第一夹板8、第二夹板9、第三夹板10和第四夹板14分别利用螺栓11、螺母12固定在框架6上。

工作时，配合电解槽及其辅助设施，如图1、图2和图3所示，首先，利用石墨灰比重小于高温熔盐比重，石墨灰会漂浮在液面上，布袋7采用石墨纤维布制作能耐高温熔盐腐蚀，能截留石墨灰，同时高温熔盐溶液及时、快速流入电解槽2内；第一夹板8、第二夹板9、第三夹板10、第四夹板14、螺栓11、螺母12、挂钩5、框架6、限位杆13采用镍铬铁合金制作，耐高温熔盐腐蚀。

综上所述，本发明去除高温熔盐电解槽液面杂质的装置，采用高温下不腐蚀且具有过滤功能的布袋，布袋为耐800-1000℃高温熔盐腐蚀性能的石墨纤维布袋，含有石墨灰高温熔盐溶液能够快速滴入高温熔盐电解槽内，将石墨灰过滤出来除去，配合其他部件，该装置能够快速、有效、可靠的去除高温熔盐电解液面上石墨灰；

本发明去除电解槽液面石墨灰装置呈梯形，这样的设计便于石墨灰收集与倾倒；

本发明去除高温熔盐电解槽液面杂质的装置及方法，装置沿电解槽水平移动时，装置呈斜面的一端低于液面以下45-55mm，与斜面相对的一端高出液面90-110mm，这种方法能够保证石墨灰最大程度进入装置的布袋内，该方法简单、易操作，适用于高温熔盐电解批量生产，减轻工人工作强度，改善了工作环境。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。