ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СВИНЦА И ВИСМУТА Российский патент 1997 года по МПК C25C7/00 

Описание патента на изобретение RU2096532C1

Изобретение относится к области рафинирования тяжелых цветных металлов электрическим способом в расплаве солей.

Известен электролизер для рафинирования висмута, включающий катодную ванну и погруженный в нее анодный тигель с токоподводом. Прототипом является электролизер жидких сплавов, содержащий ванну катодного металла, керамическую подставку для анодной емкости, графитовый анодный токопровод с изолятором и сливным устройством. [1]
Сущность предлагаемой конструкции состоит в том, что анодная емкость установлена на подставку высотой, равной 0,8-1,2 высоты анодной емкости, а катодная ванна снабжена карманом с сифонной перегородкой и сливным отверстием на высоте 0,6-1,0 высоты подставки.

Конструкция электролизера поясняется на продольном разрезе фиг. 1. В футерованной катодной ванне 1, снабженной нагревателем 2, помещается кварцевая анодная емкость 3, на подставке 4. В анодную емкость 3 установлен графитовый токопровод 5, изолированный кварцевой трубой 6. Катодная ванна 1 снабжена сифонным карманом 7 с сифонной перегородкой 8, сливным отверстием 9 с пробкой 10.

Анодная емкость 3 установлена на подставку 4 высотой h1, равной 0,8-1,2 высоты h2 анодной емкости 3, т.е. h1/h2=0,8-1,2. Катодная ванна 1 снабжена сифонным карманом 7 с сифонной перегородкой 8, не доходящей до дна на 30 мм, и сливным отверстием 9 на высоте h3, равной 0,6-1,0 высоты h1 подставки 4, т.е. h3/h1=0,6-1,0.

При высоте h3 сливного отверстия 9, меньшем 0,6 h1 высоты подставки 4, появятся проскоки электролита в сифонный карман 7, что потребует затрат на ручную его зачистку.

При высоте h3 сливного отверстия 9, большем 1,0 h1, увеличится объем несливаемого через сифонную перегородку 8 металла, накопление примесей и шламов, затрат на зачистку ванны при смене партий металла.

При высоте h1 подставки 4, меньшей чем 0,8 h2 высоты анодной емкости 3, может происходить замыкание анодного и катодного металла при небольшом направлении катодной ванны, что потребует более частой смены катодного металла, а это повысит эксплуатационные затраты.

При высоте h1 подставки 4, большей чем 1,2h2 высоты анодной емкости 3, увеличится объем накопления металла и увеличатся затраты приготовления и смены электролита для обеспечения работы электролизера с минимальным и максимальным уровнем катодного металла.

Электролизер работает следующим образом. В анодную емкость 3 загружается 300 кг сплава с вакуумного рафинирования, содержащего 3-10% висмута, 3-6 олова, остальное свинец. В ванну 1 загружается 600 кг электролита состава: 50-60% хлорида цинка, 5-8% калия хлористого, 1-10% натрия хлористого, 20-30% свинца хлористого. С помощью нагревателя 2 электролит расплавляется и выдерживается при температуре 360-450oC. К токопроводам 5 подается постоянный ток 4-6 В, 4000 А. Катодная плотность тока 0,8-1 А/см2. За счет прохождения тока катионы олова и свинца с анодной ванны 3 переходят в солевой расплав и разряжаются на стенке катодной ванны 1. Металл стекает по стенке и скапливается на дне ванны 1. По мере уменьшения объема металла 1 анодная ванна раз в сутки догружалась 150-180 кг исходного металла. Операции загрузки металла в анодную ванну повторялись до получения сплава с содержанием 65-79% висмута. Один раз в пять суток из катодной ванны через сифонный карман 7 через сливное отверстие 9 (после открытия пробки 10) металл сливался в изложницы. Продукт весом 970 кг имел следующий состав: олово 5,46% свинец 94,5% висмут 0,04% В течение 5 сут всего загружено 1040 кг исходного металла. По получении металла в анодной ванне с содержанием более 65% висмута, догрузку исходного металла прекращали и еще продолжали электролиз 5 ч. Получено 83 кг анодного сплава с содержанием 65% висмута, 0,12% олова, 0,15% свинца. Полученный катодный металл оставляли в качестве оборотного, так как в катодный металл начинает переходить висмут до содержания 0,1-0,5%
Электролизер по прототипу необходимо ежемесячно по часу разгружать и загружать исходный металл.

Предложенный электролиз снижает на 30% эксплуатационные затраты к обслуживанию его в течение часа в сутки.

Похожие патенты RU2096532C1

название год авторы номер документа
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ В РАСПЛАВЕ СОЛЕЙ 1996
  • Дьяков В.Е.
  • Рубан А.А.
  • Дугельный А.П.
RU2114936C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ВИСМУТА ИЗ СПЛАВА, СОДЕРЖАЩЕГО СВИНЕЦ, ОЛОВО И ВИСМУТ, И ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2011
  • Дьяков Виталий Евгеньевич
RU2471893C2
СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ ЧЕРНОВОГО ОЛОВА 1993
  • Дьяков В.Е.
RU2068034C1
АНОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ОЛОВОКОНДЕНСАТОВ В ИОННЫХ РАСПЛАВАХ 1990
  • Дьяков В.Е.
  • Захарченко Н.Ф.
  • Зарубицкий О.Г.
  • Дугельный А.П.
  • Корюков Ю.С.
  • Попенков А.З.
  • Мелехин В.Т.
  • Горбач В.Н.
  • Омельчук А.А.
  • Будник В.Г.
  • Опанасюк В.П.
  • Долбеев Г.В.
SU1790258A1
ВАКУУМНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ ОЛОВЯННЫХ СПЛАВОВ 1995
  • Дьяков В.Е.
  • Рубан А.А.
RU2088681C1
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ СВИНЦА В РАСПЛАВЕ СОЛЕЙ 2009
  • Архипов Павел Александрович
  • Зайков Юрий Павлович
  • Ашихин Виктор Владимирович
  • Халимуллина Юлия Ринатовна
RU2418083C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ В РАСПЛАВЕ СОЛЕЙ 2012
  • Дружинин Константин Евгеньевич
  • Ярыгин Леонид Анатольевич
  • Васюнина Наталья Валерьевна
RU2473717C1
ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНДИЯ ИЗ ИНДИЙСОДЕРЖАЩЕГО РАСПЛАВА В ВИДЕ КОНДЕНСАТА ИЗ ВАКУУМНОЙ ПЕЧИ 2012
  • Дьяков Борис Николаевич
RU2490375C2
ВАКУУМНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ ОЛОВЯННЫХ СПЛАВОВ 2004
  • Дьяков Виталий Евгеньевич
RU2293777C2
Способ электролитического получения висмута 2020
  • Архипов Павел Александрович
  • Халимуллина Юлия Ринатовна
  • Зайков Юрий Павлович
  • Холкина Анна Сергеевна
  • Краюхин Сергей Александрович
  • Королев Алексей Анатольевич
  • Тимофеев Константин Леонидович
RU2748451C1

Реферат патента 1997 года ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СВИНЦА И ВИСМУТА

Использование: изобретение относится к области цветных металлов. Сущность: электролизер содержит футерованную обогреваемую катодную ванну с помещенной в нее анодной емкостью из диэлектрика с изолированным графитовым токопроводом. Особенность электролизера в том, что анодная емкость установлена на подставку высотой ,равной 0,8-1,2 высоты анодной емкости, а катодная ванна снабжена карманом с сифонной перегородкой и сливным отверстием на высоте 0,6-1,0 высоты подставки. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 096 532 C1

Электролизер для разделения свинца и висмута, включающий футерованную обогреваемую катодную ванну с помещенной в нее анодной емкостью из диэлектрика с изолированным графитовым токопроводом, отличающийся тем, что анодная емкость установлена на подставку высотой, равной 0,8 1,2 высоты анодной емкости, а катодная ванна имеет карман с сифонной перегородкой и сливным отверстием на высоте 0,6 1,0 высоты подставки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2096532C1

RU, авторское свидетельство, 836230, кл
Видоизменение пишущей машины для тюркско-арабского шрифта 1923
  • Мадьяров А.
  • Туганов Т.
SU25A1

RU 2 096 532 C1

Авторы

Дьяков В.Е.

Даты

1997-11-20Публикация

1996-02-27Подача