电解槽

电解槽(electroIyzer)

实现把电能转变为化学能的电化学反应器。在有色金属冶金中用于金属的电解精炼或电解提取。按盛装电解质的状态，分为熔盐电解槽和水溶液电解槽两大类。

熔盐电解槽又称电解炉，用于生产铝、镁、铍、钠、钾、钙、稀土等活性金属。电解质有氟化物(见氟化物熔盐电解)、氯化物(见氯化物熔盐电解)、氟氯化物(见氟氯化物熔盐电解)或有氧化物溶于其中的卤盐电解质体系。在电解过程温度(一般773～1323K)下，电解质均为熔融的液态。熔盐电解槽的结构较复杂，型式也较多。大多数熔盐电解槽由钢铁外壳、耐火绝缘衬里和碳素电极三个基本部分构成，而以铝电解槽最具代表性(图1)。自20世纪50年代以来，铝工业出现了两类三种型式的电解槽(见铝电解技术)：(1)侧插棒式和上插棒式自焙阳极电解槽；(2)预焙阳极电解槽。铝电解槽大小，由所用电流强度和电铝成本决定。例如30～40kA电解槽的内部工作空间尺寸一般为长3．7～4．4m，宽2．2～2．4m，深0．38～0．45。

水溶液电解槽电解质为金属盐类的酸性或碱性水溶液，电解过程在低于343～353K下进行，广泛用于铜、铅、锌、锡、镍、钴、铋、锑、锰、金、银等金属的电解生产。按电解槽的功效及结构特点，分为隔膜电解槽和无间膜电解槽两类，而以后者用得更广泛，即为平常所说的电解槽。无问膜电解槽构造简单，大同小异，铜精炼电解槽可作为其典型(图2)。这种电解槽的槽体为长方形，以钢筋混凝土制成，内衬防蚀材料。槽的出液端设有溢流坝和溢流嘴，底部设有放出孔。电解某些电极电位较负的金属如镍、锰等，或者有特殊需要时，采用隔膜电解槽电解(见隔膜电解)。隔膜电解槽实际上就是带有隔膜装置的一般电解槽。隔膜一般电diar1用棉或化纤织物袋、微孔塑料盒、陶质坩埚等制成。除了这两类用作常规电解的电解槽外，还发展了一些新颖独特的水溶液电解槽，如旋转阴极电解槽、悬浮电极电解槽(见悬浮电解)、液态阴极(汞、汞齐)电解槽(见汞齐冶金)、钢毛阴极电解槽等。

水溶液电解槽除用钢筋混凝土制造外，还有用硬质木材、工程塑料、玻璃钢、辉绿岩等制造的。常用铅皮、沥青、聚氯乙烯、环氧玻璃钢等作防腐衬里。

常规水溶液电解槽的大小，决定于采用的电流密度、电极尺寸和片数、极间距等因素，如表所示。