一种用于磷酸二氢钾的电化学提纯组件及提纯方法与流程

1.本发明涉及磷酸二氢钾的电化学提纯领域，尤其涉及一种用于磷酸二氢钾的电化学提纯组件及提纯方法。


背景技术：

2.电化学提纯方法是根据极谱学原理，在水溶液中每种金属离子和非金属离子都有一定的电极电位，选用两种纯化金属作正负电极，加上适当的电压，便可使溶液中的正离子移到负极，在负极上还原为金属原子，而部分负离子会到正极处失去电子而成为非金属元素。
3.如专利号为cn1099433的磷酸二氢钾型晶体生长原料的电化学提纯方法及设备，就是依据此方法对磷酸二氢钾原料进行提纯，在本技术的设备中涉及对原料溶液的加热、搅拌以及导入正负电极，其中加热为红外加热，红外加热不够经济且效率较低；同时负电极需要依托金属汞，汞放在环形槽中，汞为剧毒金属元素，使用不当的话存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的第一目的是提供一种用于磷酸二氢钾的电化学提纯组件，该电化学提纯用组件，它采用热管加热器对所要提纯的溶液进行加热，相较于红外加热更经济，且效率更高，在汞液防溢槽的外侧设置有汞液存放槽，避免汞液逸出，安全性更强；
5.本发明的第二目的是提供采用上述电化学提纯组件进行提纯的方法。
6.技术方案：本发明用于磷酸二氢钾的电化学提纯用组件，包括热管加热器、负极载体和磁力搅拌器，所述热管加热器包括热水导管a和热水导管b，所述负极载体包括汞液防溢槽，所述磁力搅拌器包括磁铁驱动盒，所述磁铁驱动盒的前后两侧对称设置有管头，所述管头和磁铁驱动盒内部连通，所述热水导管a的底端嵌套安装在管头的外侧，所述热水导管b的底端嵌套安装在另一所述管头的外侧，所述磁铁驱动盒的顶端安装有盒盖，且盒盖的上表面中心设置有防溢槽安装杆，所述汞液防溢槽的底表面中心设置有安装孔，且汞液防溢槽通过安装孔嵌套安装在防溢槽安装杆的外侧。
7.进一步说，该电化学提纯装置的磁铁驱动盒的内部放置有主磁铁，且磁铁驱动盒的内表面中心设置有限位杆a，所述主磁铁的中心开设有通孔，且主磁铁通过通孔活动嵌套在限位杆a的外侧，所述主磁铁的前后两侧均粘接固定有转动叶片。
8.进一步说，该电化学提纯装置的磁铁驱动盒的底表面安装有联动磁铁，且磁铁驱动盒的中心设置有限位杆b，所述联动磁铁的中心开设有通孔，且联动磁铁通过通孔活动嵌套在限位杆b的外侧，所述联动磁铁的左右两侧均粘接固定有搅拌叶片，且联动磁铁和主磁铁通过磁力连接。
9.进一步说，该电化学提纯装置的汞液防溢槽的内侧顶端设置有汞液存放槽，所述汞液存放槽的内表面中心设置有电线防护管，所述电线防护管的中心嵌入有负极导电线，
且电线防护管的底端左右两侧对称嵌入有导电插杆。
10.进一步说，该电化学提纯装置的负极导电线的底端焊接有导电柱，所述导电插杆和电线防护管通过螺纹旋合连接，且导电插杆的一端紧贴挤压导电柱的外表面。
11.进一步说，该电化学提纯装置的联动磁铁的外表面包裹有塑封膜。
12.进一步说，该电化学提纯装置的限位杆b的底端嵌套有螺帽，所述螺帽和限位杆b通过螺纹旋合连接。
13.本发明采用上述电化学提纯组件进行磷酸二氢钾的提纯方法，包括如下步骤：将权利要求1的电化学提纯组件和铂正电极放入磷酸二氢钾溶液中，通过电化学提纯组件的热管加热器使其恒温至50-60℃，通过磁力搅拌器进行搅拌，随后将铂正电极和负极载体上的负电级接通电源进行电化学提纯1-5天，即可。
14.有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：
15.(1)该电化学提纯装置采用热管加热器对所要提纯的溶液进行加热，热管加热器由热水导管组成，相较于红外加热更经济，且效率更高，同时热水导管与磁铁驱动盒连通，水流能够带动磁铁驱动盒内部的主磁铁转动，而磁铁驱动盒底表面正对主磁铁的位置设置有联动磁铁，当主磁铁转动时联动磁铁也会一同转动，实现对溶液的搅拌，提高反应速度，无需手动搅拌。
16.(2)该电化学提纯装置的负极载体包括汞液防溢槽，汞液防溢槽的顶端内侧设置有汞液存放槽，汞液存放槽和汞液防溢槽之间存在间隙，当汞液存放槽因操作不当发生倾斜或晃动，导致汞液逸出时，会经过间隙流入汞液防溢槽内部，避免汞液逸出，安全性更强。
附图说明
17.图1为本发明的立体结构示意图；
18.图2为本发明的负极载体拆除后，立体结构示意图；
19.图3为本发明的主磁铁以及联动磁铁安装方式，立体爆炸结构示意图；
20.图4为本发明的主磁铁安装方式，立体结构示意图；
21.图5为本发明的磁铁驱动盒立体1结构示意图；
22.图6为本发明的磁铁驱动盒立体2结构示意图；
23.图7为本发明的热水导管与磁铁驱动盒连接方式，立体结构示意图；
24.图8为本发明的负极载体立体结构示意图；
25.图9为本发明的汞液防溢槽竖剖面，立体结构示意图；
26.图10为本发明的负极导电线拆除后，汞液防溢槽竖剖面立体结构示意图。
27.图中标号说明：
28.111、热水导管a；112、热水导管b；121、汞液防溢槽；122、电线防护管；123、负极导电线；124、汞液存放槽；125、导电柱；126、导电插杆；127、安装孔；131、磁铁驱动盒；132、盒盖；133、防溢槽安装杆；134、管头；135、限位杆a；136、螺帽；137、限位杆b；104、主磁铁；141、转动叶片；105、联动磁铁；151、搅拌叶片。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
30.如图1-图10所示，本发明的电化学提纯用组件，包括热管加热器、负极载体和磁力搅拌器。
31.其中，热管加热器包括热水导管a111和热水导管b112(两者实现一进一出)。磁力搅拌器包括磁铁驱动盒131，磁铁驱动盒131的前后两侧对称设置有管头134，管头134 和磁铁驱动盒131内部连通。热水导管a111的底端嵌套安装在管头134的外侧，热水导管b112的底端嵌套安装在另一管头134的外侧。
32.磁铁驱动盒131的内部放置有主磁铁104，热水经热水导管a111或流经热水导管b112 流入磁铁驱动盒131内部，流入磁铁驱动盒131内部的水冲击主磁铁104，主磁铁104在水流的冲击下转动。且磁铁驱动盒131的内表面中心设置有限位杆a135，主磁铁104的中心开设有通孔，且主磁铁104通过通孔活动嵌套在限位杆a135的外侧，主磁铁104的前后两侧均粘接固定有转动叶片141，这样设置便于水流冲击转动叶片141，转动的转动叶片141带动主磁铁104一同转动。
33.如图3和图6所示，磁铁驱动盒131的底表面安装有联动磁铁105，且磁铁驱动盒131 的中心设置有限位杆b137。如图3和图6，限位杆b137的底端嵌套有螺帽136，螺帽136 和限位杆b137通过螺纹旋合连接，进而防止联动磁铁105掉落。
34.联动磁铁105的中心开设有通孔，且联动磁铁105通过通孔活动嵌套在限位杆b137 的外侧，联动磁铁105的左右两侧均粘接固定有搅拌叶片151，且联动磁铁105和主磁铁 104通过磁力连接，这样设置便于联动磁铁105在转动时，通过搅拌叶片151对溶液进行搅动，进而提高反应速度。联动磁铁105的外表面包裹有塑封膜，进而避免联动磁铁105 的表面与溶液接触。
35.负极载体包括汞液防溢槽121。磁铁驱动盒131的顶端安装有盒盖132，盒盖132和磁铁驱动盒131通过螺纹旋合连接，且盒盖132的上表面中心设置有防溢槽安装杆133。汞液防溢槽121的底表面中心设置有安装孔127，且汞液防溢槽121通过安装孔127嵌套安装在防溢槽安装杆133的外侧，安装孔127和防溢槽安装杆133通过螺纹旋合连接，便于汞液防溢槽121安装在磁铁驱动盒131上表面。
36.如图1，图8-图10所示，汞液防溢槽121的内侧顶端设置有汞液存放槽124，汞液存放槽124的内表面中心设置有电线防护管122，电线防护管122的中心嵌入有负极导电线 123，且电线防护管122的底端左右两侧对称嵌入有导电插杆126，这样设置有利于导电插杆126的拆卸或安装。负极导电线123的底端焊接有导电柱125，导电插杆126和电线防护管122通过螺纹旋合连接，且导电插杆126的一端紧贴挤压导电柱125的外表面，这样设置便于负极导电线123通过导电柱125与导电插杆126电连接。
37.采用本发明电化学提纯组件进行磷酸二氢钾的电化学提纯，包括如下步骤：将电化学提纯组件和铂正电极放入磷酸二氢钾溶液中，通过电化学提纯组件的热管加热器使其恒温至50-60℃，通过磁力搅拌器进行搅拌，随后将铂正电极和负极载体上的负电级接通电源进行电化学提纯1-5天，即可。
38.具体的，首先将该电化学提纯组件悬吊安装在溶液罐内部，将金属汞倒入汞液存放槽 124内部，并使得汞液存放槽124浸入溶液内部，将热水导管b112内部注入热水，热水经热水导管b112流入磁铁驱动盒131内部，并冲击主磁铁104一侧的转动叶片141，驱动主磁铁104转动，主磁铁104转动时带动联动磁铁105一同转动，联动磁铁105在转动时带动搅拌
叶片151搅动溶液；同时流经热水导管b112以及热水导管a111的热水也通过热传递，对溶液进行恒温加热，最后将负极导电线123和引入的铂正电极与直流电接通，实现提纯的目的。