ВАННА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Российский патент 1998 года по МПК C25C7/00 

Настоящее изобретение относится к ваннам для электролитических установок, в частности установок для электролитического производства цветных металлов, таких как цинк, медь и т.д.

Установки для производства цветных металлов электролизом имеют в своем составе ряд одинаковых последовательно расположенных ванн, разделенных промежуточными стенками и имеющими обычно прямоугольную форму. Длина ванны значительно больше ее ширины, определяемой шириной пластин, которые используются в качестве катодов и анодов.

В процессе электролиза образуется шлам, который постепенно осаждается частично на анодах, а частично - на дне ванны. Необходимость периодически удалять этот шлам приводит к нарушению непрерывности электролиза, что влияет на процесс производства в целом.

В некоторых наиболее широко применяемых способах удаления шлама используется шунтирование для того, чтобы вывести из процесса часть анодов и катодов, при этом образуется свободное от электродов пространство, в то время как в других методах электроды в одной или нескольких ваннах замыкаются накоротко, после чего удаление шлама производится с подъемом или без подъема электродов, через верхнюю часть с помощью отсасывающей трубы или со дна через дренажную трубу.

Затем операторы вводят в ванную жесткую отсасывающую трубу и очищают дно, удаляя шлам. Электроды возвращают на место. После этого осуществляют отключение далее по ходу в другом месте и процесс продолжается
Наиболее близким аналогом является ванна для электролитических установок, содержащая корпус прямоугольной формы, устройство для удаления шлама с перфорированными стенками, расположенное над скошенным днищем, и откачивающее устройство [1].

Задачей настоящего изобретения является создание такой ванны, которая была бы снабжена приспособлениями, позволяющими непрерывно удалять шлам без остановки основного технологического процесса.

Согласно данному изобретению в каждой ванне устройство для удаления шлама выполнено в виде труб, расположенных вдоль длинной стенки ванны и поднимающихся вдоль короткой стороны ванны, днище ванны скошено в сторону труб, откачивающее устройство выполнено в виде отсасывающей головки и трубки для удаления шлама, установленных с возможностью введения их в трубы, при этом площадь поперечного сечения труб является достаточной для введения в них и использования их в качестве направляющих для отсасывающей головки и трубки для удаления шлама. Предпочтительно, чтобы отсасывающая головка с трубкой проходили внутри трубы таким образом, чтобы перемещение головки в трубе ограничивалось половиной длины ванны.

При наличии описанного устройства оседающий на дно ванны шлам поступает к трубам с перфорированными стенками, смывается жидкостью, проходя через перфорацию, и удаляется из ванны через отсасывающую головку с трубкой.

Поскольку трубы с перфорированными стенками постоянно находятся в ваннах, удаление шлама можно производить в любой момент без полного или частичного прерывания процесса электролиза. Ниже дается подробное описание данного изобретения на конкретном примере, который иллюстрируется прилагаемыми чертежами.

На фиг. 1 представлена часть общего вида электролитической установки, состоящей из ряда последовательно расположенных ванн прямоугольной формы, разделенных промежуточными стенками; фиг.2 - часть продольного сечения ванны по линии II-II на фиг. 1; фиг.3 - поперечное сечение ванны по линии III-III на фиг.1; фиг.4 - вертикальное сечение продольной стенки ванны.

На фиг. 1 представлена установка, предназначенная для получения цветных металлов методом электролиза и состоящая из ряда одинаковых, последовательно расположенных ванн прямоугольной формы 1, разделенных промежуточными продольными стенками 2. Ванны предпочтительно изготавливать из бетона. Их можно собирать из готовых модулей 3 (фиг. 3), имеющих форму, близкую к Т-образной и формирующих дно 4 и продольные стенки 2 ванн. Поперечные стенки 5 (фиг.1 и 2) могут быть сплошными для всего комплекта ванн 1. Внутренняя поверхность ванн, образуемая продольными стенками 2, поперечными стенками 5 и дном 4, имеет покрытие из электроизоляционного антикоррозионного пластика.

До настоящего времени в качестве такого покрытия применялись поливинилхлорид, армированный волокном пластик или свинец. В процессе очистки ванн или из-за случайных ударов при манипулировании электродами покрытие из пластика разрушалось, трескалось и постепенно теряло водонепроницаемость.

Затем проблема решается путем использования специальных листов из пластика, которые вкладывают в опалубку при изготовлении бетонных модулей ванн 1. Такие листы имеют точно выполненные рельефные выступы, которые впечатываются в массу бетона. После удаления опалубки листы пластика оказываются неподвижно зафиксированными в бетонном модуле.

На фиг. 4 показано вертикальное сечение разделяющей ванны 1 продольной стенки с покрытием из пластика 6. Лист пластика имеет на внутренней стороне рельефные выступы 7, зафиксированные в бетонной массе стенки 2. Из различных вариантов соединений пластика 6 выбираются такие, которые обеспечивают наибольшую прочность и водонепроницаемость.

Как показано на фиг. 1, 2 и 3, две трубы с перфорированными стенками 8 проходят над дном 4 вдоль каждой ванны и поднимаются вверх рядом с поперечной стенкой в виде секции 9 приблизительно до уровня жидкости. Продольные стенки ванн имеют в нижней части поверхности 10, наклоненные в сторону труб 8. Через концы вертикальных секций 9 в трубы 8 вставлены отсасывающая головка с трубкой, с помощью которых удаляют шлам, смываемый потоком жидкости через отверстия в стенках труб 8. Наклонные плоскости 10 направляют осаждающийся шлам к трубам 8, имеющим перфорированные стенки. Внутри трубы перемещается отсасывающая головка, вызывающая движение потока жидкости, направленного в трубу и смывающего шлам.

Наличие таких труб с перфорированными стенками позволяет производить очистку ванн в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режиме, не прерывая технологического процесса электролиза. Более того, шлам можно удалять и без участия оператора, который может находиться в это время в помещении, в котором уровень загрязнений воздушной среды не превышает установленных стандартами значений.

В целом применение указанных труб позволяет производить очистку ванн, не прерывая технологического процесса, что приводит к увеличению выработки продукции и снижению расходов на эксплуатацию оборудования.

Использование: изобретение относится к ваннам для электролитических установок, в частности для производства цветных металлов. Сущность: ванна для электролитических установок, представляющая собой ячейку предпочтительно прямоугольной формы с длиной, превышающей ширину, имеющую, по меньшей мере, одну, а предпочтительнее - две трубы с перфорированными стенками, проходящие над дном ванны вдоль длинных сторон и поднимающиеся вдоль короткой стороны приблизительно до уровня жидкости в ванне, которая имеет в своей нижней части поверхности, наклоненные в сторону указанных труб, площадь поперечного сечения которых достаточная для использования этих труб в качестве направляющих, в которые вставлены отсасывающая головка и трубка для удаления шлама. 4 ил.

Ванна для электролитических установок, содержащая корпус прямоугольной формы, устройство для удаления шлама с перфорированными стенками, расположенное над скошенным днищем, и откачивающее устройство, отличающаяся тем, что устройство для удаления шлама выполнено в виде труб, расположенных вдоль длинной стенки ванны и поднимающихся вдоль короткой стороны ванны, днище ванны скошено в сторону труб, откачивающее устройство выполнено в виде отсасывающей головки и трубки для удаления шлама, установленных с возможностью введения их в трубы, при этом площадь поперечного сечения труб является достаточной для введения в них и использования их в качестве направляющих для отсасывающей головки и трубки для удаления шлама.