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稀土百科 | 稀土氧化物-氟化物电解工艺及设备
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氟化物熔体对电解槽材料腐蚀严重,目前适用于工业规模的电解槽材料仅限于石墨。由于受到石墨制品尺寸和石墨间黏合技术的限制,长时间以来电解槽的生产规模在3000A以下。近年来,由于科学技术的发展,出现了10000~2000A的大型电解槽。

目前,我国稀土金属及其合金生产普遍采用氟化物体系氧化物电解工艺,单一稀土金属生产普遍使用的槽型规模为4000~6000A。万安培槽型在包钢稀土、赣州虔东、赣州晨光、南方高科、西安西骏、丹东金龙等少数几家电解规模较大的企业投入生产运行,而25000A电解槽型由于经济技术指标没有明显的优势,仅在个别企业运行。

氟化物体系氧化物电解工艺具有工艺流程短、操作简单和生产设备要求低等特点,因此,该电解工艺在我国得到了迅速发展;此外,能耗高、辅材消耗大、自动化程度低、炉况受人为影响大和存在周期性变化也是现今电解生产自身具有的典型特点。

目前工业生产广泛采用的电解槽型是4000~6000A的小型电解槽,对于这种槽型,分南北方槽型,槽体均为圆形石墨槽体。南方以赣州为代表,槽底为平底,一般以Φ150的钼坩埚盛装金属,40-60min一炉,这种槽型及操作工艺因出炉次数多,能够及时地根据上炉次金属的产量和质量调整加料量、温度等工艺技术参数,保证较高的产品合格率和产率。该槽型底部电解质循环较好,槽底不易积聚物料,但因出炉频繁,电解过程炉况存在波动,电效偏低。

北方以包头为代表,槽底有凹坑,用于放置盛金属的钨坩埚,坩埚尺寸一般在Φ200以上,2-4h一炉,从而能够保证电解工艺技术条件较为平稳,电效较高。但这种槽型其底部电解质循环较差,槽底容易积聚物料,且由于其每炉电解时间较长,出炉前后液面和炉温波动较大,对电解过程中工艺技术条件的控制要求更为苛刻。