一種連續(xù)電解還原三價銪的裝置的制造方法
【專利摘要】一種連續(xù)電解還原三價銪的裝置，包括一個與電解槽，陰極液高位槽，陽極液收集槽，陰極液收集槽，陽極液收集槽和稀土料液槽。本發(fā)明的裝置是將電解槽之間的陰極室串聯(lián)連通，使陰極液從上一個往下一個電解槽的陰極室流動，并逐步還原；各個電解槽的陽極室之間不連通，各個陽極室中的陽極液單獨流動且流量單獨控制。同時，各個電解槽的電流密度以及電解槽中陰、陽極液的酸濃度也可單獨控制，使電解槽的電解穩(wěn)定，還原效果好。
【專利說明】
一種連續(xù)電解還原三價銪的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電解還原三價銪的裝置，特別涉及一種連續(xù)電解還原三價銪的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]銪是很好的發(fā)光材料激活劑，如:Eu3+是紅色發(fā)光材料的激活劑，Eu2+是藍色發(fā)光材料的激活劑。氧化銪作為發(fā)光材料激活劑，被廣泛應用于LED、三基色節(jié)能燈、高清晰度顯示屏、新型X射線醫(yī)療診斷系統(tǒng)之中。同時氧化銪還可應用于激光、超導材料、磁泡貯存器件、原子反應堆的控制材料、屏蔽材料和結(jié)構(gòu)材料之中。因此，氧化銪在發(fā)展迅速的光電新材料技術(shù)中顯示出極其重要的地位和作用。
[0003]目前我國高純氧化銪制備方法主要還是采用鋅粉還原三價銪離子，利用二價銪離子與其它三價稀土元素性質(zhì)的差異分離銪與稀土雜質(zhì)。氧化銪生產(chǎn)技術(shù)的不足之處在于還原過程消耗大量的鋅粉，后續(xù)過程需要除鋅，產(chǎn)生含鋅廢水，加大廢水處理難度。六十年代以來，出現(xiàn)了電解還原氧化銪的方法。ZL02117300.1公開了一種電解還原制備二價銪的方法，該法的陽極液為鹽酸或鹽酸和氯化鈉溶液，該法需要配置鹽酸或鹽酸和氯化鈉溶液的陽極液，需要消耗化工原材料，產(chǎn)生新的廢水;而且銪離子可能透過離子交換膜進入陽極液造成銪的收率降低。
[0004]在三價銪電解還原過程中，隨著三價銪不斷被還原，含有三價銪離子的稀土氯化物溶液的PH值不斷升高，最終導致有氫氧化稀土沉淀產(chǎn)生而無法電解。因此，為了維持pH值穩(wěn)定，不同電解槽中陰極液需要補充酸的總量不同，最后面的電解槽需要補充的酸更多。ZL02232964.1公開了一種電解還原銪的設(shè)備，該設(shè)備中將陽極液與陰極液逆流流動，雖然能滿足陰、陽極液的酸度要求，由于其將所有陰、陽極室分別串聯(lián)起來了，不能精確控制單個電解槽中陰、陽極液的酸濃度，造成各個電解槽的電解條件不能獨立控制，造成電解不穩(wěn)定，最終導致還原效果不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種連續(xù)電解還原三價銪的裝置，可以方便地單獨控制各個電解槽的電流密度和單個電解槽中陰、陽極液的酸濃度，使電解槽的電解穩(wěn)定，還原效果好。
[0006]本發(fā)明所述的連續(xù)電解還原三價銪的裝置包括:
用于連續(xù)電解還原三價銪的電解槽12;
一個與電解槽12通過管道相連通的用于向電解槽12提供陽極液的陽極液高位槽11;一個與電解槽12通過管道相連通的用于向電解槽12提供陰極液的陰極液高位槽14;一個與電解槽12通過管道相連通的用于收集從電解槽12的陽極液出口流出的陽極液收集槽6;
一個與電解槽12通過管道相連通的用于收集從電解槽12的陰極液出口流出的陰極液收集槽3;
一個稀土料液槽2，通過管道分別與陽極液收集槽6和陽極液高位槽11相連通，用于將陽極液收集槽6的稀土料液成份調(diào)配后，輸送至陽極液高位槽11。
[0007]上述連續(xù)電解還原三價銪的裝置至少有四個以上的電解槽;每個電解槽有陰極室、陽極室、離子交換膜、陽極、陰極，設(shè)有陽極液入口、陽極液出口，陰極液入口、陰極液出口；第一個陰極室的陰極液入口與陰極液高位槽相連，各個電解槽陰極室串聯(lián)連通，上一個陰極液出口與下一個的陰極液入口相連。電解槽陽極室并聯(lián)連接，每個陽極室的陽極液入口與陽極液高位槽相連，每個陽極室的陽極液出口與陽極液收集槽相連。
[0008]每個電解槽以鈦基涂釕和銥金屬板或網(wǎng)為陽極，金屬鈦板或網(wǎng)為陰極，陽極室和陰極室之間采用離子交換膜隔開。
[0009]本發(fā)明的連續(xù)電解還原三價銪的裝置是將電解槽之間的陰極室串聯(lián)連通，使陰極液從上一個往下一個電解槽的陰極室流動，并逐步還原;各個電解槽的陽極室之間不連通，各個陽極室中的陽極液單獨流動且流量單獨控制。同時，各個電解槽的電流密度以及電解槽中陰、陽極液的酸濃度也可單獨控制，使電解槽的電解穩(wěn)定，還原效果好。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0011]圖1所示為本發(fā)明的連續(xù)電解還原三價銪的裝置。
[0012]電解槽12通過管道與陽極液高位槽11相連通，陽極液高位槽11儲存稀土氯化物料液，向電解槽12的陽極室提供陽極液，陽極液高位槽11設(shè)置陽極液入口、陽極液出口、閥門和流量計。
[0013]第一個電解槽12通過管道與陰極液高位槽14相連通，陰極液高位槽14儲存含有三價銪離子的稀土氯化物溶液，向第一個電解槽12的陰極室提供陰極液，陰極液高位槽14設(shè)置陰極液入口、陰極液出口、閥門和流量計。
[0014]陽極液收集槽6通過管道與各個電解槽12的陽極室相連通，收集從電解槽12的陽極室流出的陽極液，其設(shè)置有陽極液入口、陽極液出口和閥門。
[0015]陽極液收集槽6與稀土料液槽2相連通，陽極液收集槽6收集電解后的陽極液，通過管道和栗將電解后的陽極液送入稀土料液槽2，經(jīng)調(diào)配成分后，通過管道和栗送入與其相連通的陽極液高位槽11，稀土料液槽2設(shè)置有陽極液入口和出口，裝有閥門和液位計。
[0016]陰極液收集槽3通過管道與最后一個電解槽12的陰極室相連通，收集從最后一個電解槽12的陰極室流出的陰極液，其設(shè)置有陰極液入口、陰極液出口和閥門。
[0017]單個長方形隔膜電解槽由一個陽極室和一個陰極室組成，按陰極液與陽極液的流量比為0.1?6:1，停留時間I?2小時，設(shè)計陽極室和陰極室的容積，中間用離子交換膜隔開，陽極采用鈦基涂釕和銥金屬板，陰極采用金屬鈦板。以四個電解槽為例，將四個電解槽的陰極室串聯(lián)連通，陽極室不連通。
[0018]本發(fā)明是通過實施例來描述的，但并不對本發(fā)明構(gòu)成限制，參照本發(fā)明的描述，所公開的實施例的其他變化，如對于本領(lǐng)域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應該屬于本發(fā)明權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種連續(xù)電解還原三價銪的裝置，其特征是包括: 用于連續(xù)電解還原三價銪的電解槽(12); 一個與電解槽(12)通過管道相連通的用于向電解槽(12)提供陽極液的陽極液高位槽(11); 一個與電解槽(12)通過管道相連通的用于向電解槽(12)提供陰極液的陰極液高位槽(14)； 一個與電解槽(12)通過管道相連通的用于收集從電解槽(12)的陽極液出口流出的陽極液收集槽(6); 一個與電解槽(12)通過管道相連通的用于收集從電解槽(12)的陰極液出口流出的陰極液收集槽(3); 一個稀土料液槽(2)，通過管道分別與陽極液收集槽(6)和陽極液高位槽(11)相連通，用于將陽極液收集槽(6)的稀土料液成份調(diào)配后，輸送至陽極液高位槽(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)電解還原三價銪的裝置，其特征是至少有四個以上的電解槽;每個電解槽有陰極室、陽極室、離子交換膜、陽極、陰極，設(shè)有陽極液入口、陽極液出口，陰極液入口、陰極液出口；第一個陰極室的陰極液入口與陰極液高位槽相連，各個電解槽陰極室串聯(lián)連通，上一個陰極液出口與下一個的陰極液入口相連，電解槽陽極室并聯(lián)連接，每個陽極室的陽極液入口與陽極液高位槽相連，每個陽極室的陽極液出口與陽極液收集槽相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)電解還原三價銪的裝置，其特征是每個電解槽以鈦基涂釕和銥金屬板或網(wǎng)為陽極，金屬鈦板或網(wǎng)為陰極，陽極室和陰極室之間采用離子交換膜隔開。
【文檔編號】C25B1/00GK105862058SQ201610245987
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】劉志強, 邱顯揚, 高遠, 曹洪楊, 李偉, 郭秋松, 張魁芳, 朱薇, 金明亞
【申請人】廣東省稀有金屬研究所