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(shí)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(guò)框板在隔膜框主體的框架范圍兩側(cè)分別通過(guò)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(jìn)液管穿過(guò)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(jìn)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(shí)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(jiǎn)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(shí)現(xiàn)濕法電解大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】 一種用于高純金屬制備的隔膜框

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(chǎng)的需求不斷創(chuàng)新，極大地推動(dòng)國(guó)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(guó)對(duì)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(yàn)階段，導(dǎo)致集成電路制造用超高純有色金屬材料依賴進(jìn)口嚴(yán)重。
[0003]電解精煉是金屬提純過(guò)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(yáng)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(guó)內(nèi)，金川有色金屬公司是我國(guó)鈷鎳主要生產(chǎn)基地，產(chǎn)量居全國(guó)之首，鈷鎳車間采用陽(yáng)極隔膜電解法生產(chǎn)出純度大于99.98%的電鈷，達(dá)到I號(hào)鈷的標(biāo)準(zhǔn)，以I號(hào)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(jìn)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(jī)溶劑萃取劑分離金屬中的雜質(zhì)，之后進(jìn)行隔膜電解和電子束重?。晃墨I(xiàn)“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(jìn)行高純金屬制備，由于隔膜框密封性的限制，存在陰陽(yáng)極區(qū)電解液沒有完全分開的缺點(diǎn)，金屬純度難以達(dá)到超高純的要求，基于此，為了保證金屬純度，設(shè)計(jì)用于高純金屬制備的隔膜框，保證隔膜的密封性，從而達(dá)到高純金屬制備的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)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(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下:
[0009]隔膜框主體為扁狀長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，在隔膜框主體的兩個(gè)相對(duì)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(guò)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(jìn)液管穿過(guò)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(jìn)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(gè)設(shè)置框架的面上，沿框架范圍的對(duì)角線分別設(shè)置一組交叉支撐桿。
[0011]所述進(jìn)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(duì)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(shí)用新型的有益效果為:
[0015]在隔膜框主體和框板上設(shè)計(jì)了交叉支撐桿，能夠防止液體壓力過(guò)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(jìn)行軟密封，密封性好，避免陰陽(yáng)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(guò)隔膜框主體上溢流孔進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，進(jìn)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(shí)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(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0017]圖2為進(jìn)液管的俯視圖；
[0018]圖中標(biāo)號(hào):
[0019]1-隔膜框主體；2_框板；3_進(jìn)液管；4_溢流孔；5_交叉支撐桿。

【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)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(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]該結(jié)構(gòu)如圖1所示，隔膜框主體I為扁狀長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，在隔膜框主體I的兩個(gè)相對(duì)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(guò)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(jìn)液管3穿過(guò)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(gè)設(shè)置框架的面上，沿框架范圍的對(duì)角線分別設(shè)置一組交叉支撐桿5。
[0022]進(jìn)液管3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，進(jìn)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(duì)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(shí)，經(jīng)凈化的電解液通過(guò)進(jìn)液管3，均勻進(jìn)入所述隔膜框主體I中，隔膜利用耐酸堿的氟橡膠進(jìn)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(yáng)極板溶解的雜質(zhì)陽(yáng)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(jìn)入陽(yáng)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(shí)隔膜框主體中電解液下進(jìn)上出的流動(dòng)方式，可以得到表面光亮、平整、無(wú)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(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，在隔膜框主體(I)的兩個(gè)相對(duì)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(guò)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(jìn)液管⑶穿過(guò)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(jìn)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(gè)設(shè)置框架的面上，沿框架范圍的對(duì)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(jìn)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(duì)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(hào)】C25C7/04GK204224726SQ201420681348
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)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(qǐng)人:有研億金新材料有限公司