一種用于高純金屬制備的隔膜框的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于隔膜電解制備金屬【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于高純金屬制備的隔膜框。隔膜框主體的框架范圍內(nèi)固定安裝框板，并通過框板在隔膜框主體的框架范圍兩側(cè)分別通過交叉支撐桿固定隔膜，隔膜與隔膜框主體、框板之間采用軟密封；進液管穿過隔膜框主體的側(cè)面，并延伸布置在隔膜框主體內(nèi)底部；進液管上設(shè)置若干出液孔；在隔膜框主體上、框板的上方設(shè)置一排溢流孔。本實用新型由于框體完全密封，能夠防止電解液交叉污染，從而保證制備得到純度≥5N高純金屬。裝置結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，保證了隔膜框內(nèi)外的液面差，維持高純金屬產(chǎn)品純度的穩(wěn)定性，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，又能實現(xiàn)濕法電解大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】 一種用于高純金屬制備的隔膜框

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于隔膜電解制備金屬【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于高純金屬制備的隔膜框。

【背景技術(shù)】
[0002]超高純稀貴金屬的提純方法隨著市場的需求不斷創(chuàng)新，極大地推動國內(nèi)集成電路超高純有色金屬材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，由于我國對高純金屬材料的研宄工作起步較晚，很多高純金屬材料的研宄尚處于試驗階段，導(dǎo)致集成電路制造用超高純有色金屬材料依賴進口嚴(yán)重。
[0003]電解精煉是金屬提純過程中常用的方法，隔膜電解由于其特殊性，被廣泛用于超高純金屬的制備，隔膜的作用是不影響電解導(dǎo)電的基礎(chǔ)上，完全避免陰陽區(qū)電解液的交叉污染，保證陰極區(qū)電解液的純度，從而保證超高純金屬的純度。
[0004]在國內(nèi)，金川有色金屬公司是我國鈷鎳主要生產(chǎn)基地，產(chǎn)量居全國之首，鈷鎳車間采用陽極隔膜電解法生產(chǎn)出純度大于99.98%的電鈷，達到I號鈷的標(biāo)準(zhǔn)，以I號電鈷為原料，采用電溶、離子交換法除去溶液中的雜質(zhì)離子，電解提純后的溶液得到99.994%的高純鈷。此外，中南大學(xué)、北京有色金屬研宄總院和北京礦冶研宄總院也正在進行高純金屬的研宄工作。
[0005]Kano Osamu利用交換樹脂吸附分離、活性炭吸附除雜、隔膜電解精煉、電子轟擊流程制備了磁控派射金屬革E材；Nagao Junko等用胺有機溶劑萃取劑分離金屬中的雜質(zhì)，之后進行隔膜電解和電子束重??；文獻“Materials science and EngineeringA334 (2002) 127-133” 中的 “preparat1n of high-purity cobalt” 中介紹了離子交換、隔膜電解、電解精煉和等離子、電子束熔煉制備高純金屬。
[0006]上述傳統(tǒng)隔膜電解進行高純金屬制備，由于隔膜框密封性的限制，存在陰陽極區(qū)電解液沒有完全分開的缺點，金屬純度難以達到超高純的要求，基于此，為了保證金屬純度，設(shè)計用于高純金屬制備的隔膜框，保證隔膜的密封性，從而達到高純金屬制備的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種用于高純金屬制備的隔膜框，其密封性好，完全防止了傳統(tǒng)隔膜電解中電解液交叉污染的現(xiàn)象，保證了高純金屬產(chǎn)品純度的穩(wěn)定性，能夠制備得到純度多99.9995%的高純金屬。
[0008]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下:
[0009]隔膜框主體為扁狀長方體結(jié)構(gòu)，在隔膜框主體的兩個相對的面積最大的表面開設(shè)作為框架范圍的方形孔，并在框架范圍內(nèi)固定安裝框板，并通過框板在隔膜框主體的框架范圍兩側(cè)分別固定隔膜，隔膜與隔膜框主體、框板之間采用軟密封；進液管穿過隔膜框主體的側(cè)面，并延伸布置在隔膜框主體內(nèi)底部；進液管上設(shè)置若干出液孔；在隔膜框主體上、框板的上方設(shè)置一排溢流孔。
[0010]在所述隔膜框主體兩個設(shè)置框架的面上，沿框架范圍的對角線分別設(shè)置一組交叉支撐桿。
[0011]所述進液管位于隔膜框主體內(nèi)的橫向部分的上半部分，設(shè)置兩排中心對稱分布的與隔膜框主體底面呈45°角的出液孔。
[0012]所述隔膜與隔膜框主體、框板之間的軟密封材料為氟橡膠。
[0013]所述隔膜框主體及框板采用的材料為硬質(zhì)PP、PPH或PVC。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015]在隔膜框主體和框板上設(shè)計了交叉支撐桿，能夠防止液體壓力過大損壞隔膜，從而影響了陰極區(qū)產(chǎn)品的純度；而隔膜利用耐酸堿的氟橡膠進行軟密封，密封性好，避免陰陽極區(qū)電解液的交叉污染，保證陰極電沉積高純金屬產(chǎn)品的純度，電解液通過隔膜框主體上溢流孔進入陽極區(qū)，進行電解液的循環(huán)，維持隔膜框內(nèi)電解液的純度，穩(wěn)定制備純度^ 99.9995%的高純金屬，并能實現(xiàn)濕法電解的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0017]圖2為進液管的俯視圖；
[0018]圖中標(biāo)號:
[0019]1-隔膜框主體；2_框板；3_進液管；4_溢流孔；5_交叉支撐桿。

【具體實施方式】
[0020]本實用新型提供了一種用于高純金屬制備的隔膜框，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
[0021]該結(jié)構(gòu)如圖1所示，隔膜框主體I為扁狀長方體結(jié)構(gòu)，在隔膜框主體I的兩個相對的面積最大的表面開設(shè)作為框架范圍的方形孔，并在框架范圍內(nèi)固定安裝框板2，并通過框板2在隔膜框主體I的框架范圍兩側(cè)分別固定隔膜，隔膜與隔膜框主體1、框板2之間采用軟密封；進液管3穿過隔膜框主體I的側(cè)面，并延伸布置在隔膜框主體I內(nèi)底部；在隔膜框主體I上、框板2的上方設(shè)置一排溢流孔4 ;在所述隔膜框主體I兩個設(shè)置框架的面上，沿框架范圍的對角線分別設(shè)置一組交叉支撐桿5。
[0022]進液管3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，進液管3位于隔膜框主體I內(nèi)的橫向部分的上半部分，設(shè)置兩排中心對稱分布的與隔膜框主體I底面呈45°角的出液孔。
[0023]隔膜與隔膜框主體1、框板2之間的軟密封材料為氟橡膠，隔膜框主體I及框板2采用的材料為硬質(zhì)PP、PPH或PVC。
[0024]使用時，經(jīng)凈化的電解液通過進液管3，均勻進入所述隔膜框主體I中，隔膜利用耐酸堿的氟橡膠進行軟密封，并被隔膜框主體I和框板2固定，可以有效阻止可溶陽極板溶解的雜質(zhì)陽離子(如Fe2+、Ni2+、Cu2+等)迀移到陰極區(qū)，維持陰極框內(nèi)外的液位差2?3cm,電解液由溢流孔4進入陽極區(qū)，防止電解液的交叉污染，可以得到99.9995%的高純金屬，同時隔膜框主體中電解液下進上出的流動方式，可以得到表面光亮、平整、無氣孔的陰極板。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高純金屬制備的隔膜框，其特征在于，隔膜框主體(I)為扁狀長方體結(jié)構(gòu)，在隔膜框主體(I)的兩個相對的面積最大的表面開設(shè)作為框架范圍的方形孔，并在框架范圍內(nèi)固定安裝框板(2)，并通過框板(2)在隔膜框主體(I)的框架范圍兩側(cè)分別固定隔膜，隔膜與隔膜框主體⑴、框板⑵之間采用軟密封；進液管⑶穿過隔膜框主體⑴的側(cè)面，并延伸布置在隔膜框主體(I)內(nèi)底部；進液管(3)上設(shè)置若干出液孔；在隔膜框主體(I)上、框板(2)的上方設(shè)置一排溢流孔(4);在所述隔膜框主體(I)兩個設(shè)置框架的面上，沿框架范圍的對角線分別設(shè)置一組交叉支撐桿(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高純金屬制備的隔膜框，其特征在于，所述進液管(3)位于隔膜框主體(I)內(nèi)的橫向部分的上半部分，設(shè)置兩排中心對稱分布的與隔膜框主體(I)底面呈45°角的出液孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高純金屬制備的隔膜框，其特征在于，所述隔膜與隔膜框主體(1)、框板(2)之間的軟密封材料為氟橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高純金屬制備的隔膜框，其特征在于，所述隔膜框主體⑴及框板⑵采用的材料為硬質(zhì)PP、PPH或PVC。
【文檔編號】C25C7/04GK204224726SQ201420681348
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】劉丹, 賀昕, 李軼轁, 陳斐, 吳松, 羅瑤, 滕海濤, 關(guān)俊卿, 吳聰 申請人:有研億金新材料有限公司