文所使用的,“支持件”意指用于使別的對(duì)象保持于原位的部件。在某些實(shí)施例中,支持件是使陽(yáng)極保持于原位的結(jié)構(gòu)。在一種實(shí)施例中,支持件有助于電氣總線工件與陽(yáng)極的電連接。在一種實(shí)施例中,支持件由可抵抗腐蝕性浴的侵蝕的材料構(gòu)成。例如,支持件由包括例如難熔材料在內(nèi)的絕緣材料構(gòu)成。在某些實(shí)施例中,多個(gè)陽(yáng)極與支持件連接(例如,機(jī)械連接和電連接)(例如,可拆卸的附接),該支持件是可調(diào)整的且能夠在電解槽內(nèi)升高,降低或以其他方式移動(dòng)。
[0034]如同本文所使用的,“電氣總線工件”指的是一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的電連接器。例如,陽(yáng)極、陰極和/或其他電解槽構(gòu)件能夠通過(guò)電氣總線工件將構(gòu)件連接到一起。在某些實(shí)施例中,電氣總線工件包含在陽(yáng)極內(nèi)的引腳連接器、連接陽(yáng)極和/或陰極的布線、各種電解槽構(gòu)件的(或它們之間的)電路,以及它們的結(jié)合。
[0035]如同本文所使用的,“陽(yáng)極體”意指:陽(yáng)極的物理結(jié)構(gòu)(例如,包括頂部、底部和側(cè)壁)。
[0036]如同本文所使用的,“側(cè)壁”意指:形成對(duì)象的壁面的表面。
[0037]如同本文所使用的,“沿圓周包圍”意指:包圍表面的外緣。作為非限制性的實(shí)例,沿圓周包圍包括不同的幾何形狀(例如,同心包圍,外切)等。
[0038]如同本文所使用的,“電解質(zhì)浴(electrolyte bath) ”(有時(shí)可互換地稱為浴(bath))指的是具有至少一種待還原(例如,經(jīng)由電解過(guò)程)的金屬的液化浴。電解浴組成(在鋁電解浴內(nèi))的非限制性實(shí)例包含:NaF-AlF3、NaF、A1F3、CF2、MgF2、LiF、KF,以及它們的結(jié)合一一具有溶解的氧化鋁。
[0039]如同本文所使用的,“熔融”意指通過(guò)加熱而為可流動(dòng)的形式(例如,液體)。作為非限制性的實(shí)例,電解浴處于熔融形式(例如,至少約為750°C)。作為另一實(shí)例,形成于槽底的金屬產(chǎn)物(例如,有時(shí)稱為“金屬墊”)處于熔融形式。
[0040]在某些實(shí)施例中,熔融的電解質(zhì)浴/槽的工作溫度為:至少大約750°C ;至少大約800°C ;至少大約850°C ;至少大約900°C ;至少大約950°C ;或者至少大約975°C。在某些實(shí)施例中,熔融的電解質(zhì)浴/槽的工作溫度為:不大于大約750°C ;不大于大約800°C ;不大于大約850°C ;不大于大約900°C ;不大于大約950°C ;或者不大于大約975°C。
[0041]如同本文所使用的,“蒸汽”意指:氣體形式的物質(zhì)。在某些實(shí)施例中,蒸汽包括與電解過(guò)程的苛性和/或腐蝕性排氣混合的環(huán)境氣體。
[0042]如同本文所使用的,“蒸汽空間”指的是電解槽內(nèi)的頂部空間,位于電解質(zhì)溶質(zhì)的表面上方。
[0043]如同本文所使用的,“界面”指的是被視為兩個(gè)主體、空間或相態(tài)(phase)的交界的表面。
[0044]如同本文所使用的,“浴-蒸汽界面”指的是浴的表面,該表面是蒸汽空間和液體(熔融)電解質(zhì)浴這兩個(gè)相態(tài)的交界。
[0045]如同本文所使用的,“金屬產(chǎn)物”意指通過(guò)電解生產(chǎn)出的產(chǎn)物。在一種實(shí)施例中,金屬產(chǎn)物作為金屬墊形成于電解槽的底部。金屬產(chǎn)物的一些非限制性實(shí)例包括:鋁、鎳、鎂、銅、鋅和稀土金屬。
[0046]如同本文所使用的,“至少”意指大于或等于。
[0047]如同本文所使用的,“孔眼”意指:到某物之內(nèi)的開口。
[0048]如同本文所使用的,“引腳”意指:用來(lái)將物體連接到一起的材料塊。在某些實(shí)施例中,引腳是導(dǎo)電材料。在某些實(shí)施例中,引腳被配置為將陽(yáng)極體電連接至電氣總線工件以便給電解槽提供電流(經(jīng)由陽(yáng)極)。在某些實(shí)施例中,引腳被配置用于在結(jié)構(gòu)上支持陽(yáng)極體,因?yàn)殛?yáng)極體附接于引腳且從引腳上懸下。在某些實(shí)施例中,引腳為不銹鋼、鎳、鎳合金、鉻鎳鐵合金(Inconel)、銅、銅合金或者防腐蝕鋼。在某些實(shí)施例中,引腳被配置為延伸到陽(yáng)極體之內(nèi)(例如,到孔眼內(nèi))達(dá)某一深度,以便給陽(yáng)極體提供機(jī)械支持和電聯(lián)通,但是引腳位置沒(méi)有向下延伸到浴-蒸汽界面下方。在某些實(shí)施例中,引腳被配置為與陽(yáng)極體重疊。
[0049]在某些實(shí)施例中,引腳與陽(yáng)極體的重疊為:至少25mm、至少30mm、至少35mm、至少40mm、至少45mm、至少50mm、至少55mm、至少60mm、至少65mm、至少70mm、至少75mm、至少80_、至少85_、至少90_、至少95_、至少100mm、至少105mm、至少110mm、至少115_、至少120mm、至少125mm、至少130mm、至少135mm、至少140mm、至少145mm、至少150mm,或者至少 155mmη
[0050]在某些實(shí)施例中,引腳與陽(yáng)極體的重疊為:不大于25mm、不大于30mm、不大于35mm、不大于40mm、不大于45mm、不大于50mm、不大于55mm、不大于60mm、不大于65mm、不大于70mm、不大于75mm、不大于80mm、不大于85mm、不大于90mm、不大于95mm、不大于100mm、不大于105mm、不大于110mm、不大于115mm、不大于120mm、不大于125mm、不大于130mm、不大于135mm、不大于140mm、不大于145mm、不大于150mm,或者不大于155mm。
[0051]如同本文所使用的,“附接”意指:將兩個(gè)或更多個(gè)物體連接到一起。在某些實(shí)施例中,引腳附接于陽(yáng)極體。在某些實(shí)施例中,引腳通過(guò)下列項(xiàng)機(jī)械附接于陽(yáng)極體:緊固件、螺桿、螺紋配置(例如,在引腳上)、配合螺紋配置(例如,在陽(yáng)極體內(nèi)的孔眼的內(nèi)表面上和在引腳上)等。在某些實(shí)施例中,引腳經(jīng)由焊接(例如,電阻焊或者其他類型的焊接)附接于陽(yáng)極體。在某些實(shí)施例中,引腳經(jīng)由直接燒結(jié)(即,將陽(yáng)極體直接燒結(jié)到引腳上)附接于陽(yáng)極體。
[0052]在某些實(shí)施例中,引腳包含具有配置為終止于浴-蒸汽界面上方的上部的復(fù)合材料(composite),其中該上端部選自:不銹鋼、鋼、鎳、鎳合金、銅、銅合金,以及它們的結(jié)合。在某些實(shí)施例中,該上部被配置用于:(1)將陽(yáng)極體附接于結(jié)構(gòu)支持件并且(2)與電氣總線工件和陽(yáng)極體電聯(lián)通以通過(guò)引腳將電流從電氣總線工件引導(dǎo)到陽(yáng)極體(例如,并且進(jìn)入保留于電解槽內(nèi)的電解質(zhì)浴)。在某些實(shí)施例中,引腳包含選自下列項(xiàng)的下部:Cu、Pt、Pd及各自的合金,以及它們的結(jié)合。在某些實(shí)施例中,該下部被配置為至少?gòu)纳喜康南露瞬块_始/延伸出,并且延伸到浴-蒸汽界面下方(例如,在引腳延伸的陽(yáng)極體內(nèi)一直延伸,與引腳部分重疊,或者從引腳的下端部開始)。在某些實(shí)施例中,上部和下部相互附接并被配置用于提供與陽(yáng)極體間的電聯(lián)通(例如,通過(guò)及到達(dá)陽(yáng)極體的直流)。
[0053]如同本文所使用的,“導(dǎo)電材料”意指:具有將電(或熱)從一個(gè)地方移至另一個(gè)地方的能力的材料。
[0054]如同本文所使用的,“填充物”意指:用于填充其他兩個(gè)對(duì)象之間的空間或空隙的材料。在某些實(shí)施例中,該填充物被配置用于將陽(yáng)極體附接于引腳。機(jī)械填充物(例如,非導(dǎo)電填充物)的非限制性實(shí)例包括灌漿、澆注料、水泥以及它們的結(jié)合。在某些實(shí)施例中,該填充物被配置用于將引腳電連接至陽(yáng)極體。在某些實(shí)施例中,填充物的非限制性實(shí)例包括:顆粒材料、鞘層、部件,以及它們的結(jié)合。導(dǎo)電性填充材料的非限制性實(shí)例包括:銅、銅合金、貴金屬(例如,Pt、Pd、Ag、Au)以及它們的結(jié)合。
[0055]如同本文所使用的,“顆粒材料”意指:包含顆粒的材料。在某些實(shí)施例中,顆粒材料是導(dǎo)電性的。在一種實(shí)施例中,顆粒材料是銅丸。顆粒材料的其他非限制性實(shí)例包括:貴金屬(例如,鉑、鈀、金、銀,以及它們的結(jié)合)。作為非限制性的實(shí)例,顆粒材料包含:金屬泡沫(例如,銅泡沫)、大的或小的丸粒(例如,配置為適配于引腳和陽(yáng)極體之間和/或于陽(yáng)極孔眼內(nèi))、涂料和/或粉末。顆粒材料的其他尺寸和形狀同樣可使用,只要它們可填充在引腳和陽(yáng)極體之間的空隙(或者在引腳下方的、在陽(yáng)極體的孔眼內(nèi)的部分)并且促進(jìn)在陽(yáng)極體和弓I腳之間的電連接以給陽(yáng)極提供電流。
[0056]如同本文所使用的,“部件”意指:長(zhǎng)度大于寬度的固體材料塊。在某些實(shí)施例中,部件是導(dǎo)電性的。在某些實(shí)施例中,部件附接于引腳。在某些實(shí)施例中,部件被配置用于與引腳的一部分(例如,第二端部)重疊,并且向下延伸到孔眼內(nèi)以達(dá)浴-蒸汽界面下方的位置。在某些實(shí)施例中,部件被配置為附接于引腳的第二端部并且向下延伸到孔眼內(nèi)超出浴-蒸汽界面。在某些實(shí)施例中,部件至少延伸到浴-蒸汽界面下方,以接近陽(yáng)極體內(nèi)的內(nèi)孔/孔眼的底部。在一種實(shí)施例中,部件是銅。部件(有時(shí)稱為導(dǎo)電棒)材料的其他非限制性實(shí)例包括:貴金屬(例如,鉑、鈀、金、銀,以及它們的結(jié)合)。在一種實(shí)施例中,部件被配置為機(jī)械附接于引腳。在某些實(shí)施例中,部件被配置為以螺紋嚙合附接于引腳。在某些實(shí)施例中,部件被焊接到引腳上。在某些實(shí)施例中,部件被壓配到引腳上。在某些實(shí)施例中,部件被焊接到引腳上。
[0057]在某些實(shí)施例中,在引腳(例如,指的是引腳保留于陽(yáng)極體內(nèi)的部分)與部件(有時(shí)稱為導(dǎo)電部件)之