Устройство для регенерации электролитов железнения Советский патент 1989 года по МПК C25D21/18 

,

г л

zv

4- 00

tsS «

О

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к регенерации и приготовлению электролитов железнения.

Цель изобретения - интенсификаци процесса регенерации путем сокращения его длительности

На фиг„ 1 представлена принципиальная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг о 1; на фиг0 3 - сравнительные графики изменения концентрации Fe в зависимости от времени

Устройство содержит активатор, выполненный в виде вертикальной вращающейся оси 1 с закрепленными на ней горизонтальными дисками 2 из малоуглеродистой стали, установленные с зазором между собой. Вращающаяся ось 1 соединена с электродвигателем 3, установленным на плите 4 к которой прикреплены неподвижные гасители 5 из малоуглеродистой стали. Гасители 5 установлены радиаль- но к оси 1 с зазором по отношению к дискам 2 и выполнены в виде вертикальных пластин, размещенных равномерно относительно оси 1„

Устройство работает следующим образом

Тщательно промытый активатор - диски и пластины - гасители (если его используют после длительного перерыва) протирают ветошью, смоченной в соляной кислоте (для снятия ржавчины), опускают в рабочую ванну так, что уровень электролита доходит до черты, указанной на фиг„ 1. Затем включают электродвигатель, при этом ось 1 с дисками 2 вращают с частотой 500-3000 об/мин (скорость относительного электролита на половине радиуса диска должны быть не менее 1 м/с). При этом окисленный электролит многократно соприкасается с активной поверхностью дисков с большой скоростью, что значительно увеличивает действительную (в отличие от мгновенной) площадь контакта электролита с активной поверхностью„ В потоках электролита, создаваемых при вращении дисков, ударяющихся о поверхность гасителей, препятствующих образованию воронки, и также увеличивающих площадь контакта электролита с активной поверхностью железа, происходит дополнительное восстановление

трехвалентных ионов железа до двухвалентных, Т0е0 гасители также активно участвуют в достижении поставленной цели

Проведенные эксперименты позволяют установить эмпирические зависимости зазоров между дисками активатора в зависимости от их радиусов и частоты оборотов, данные которых приведены в табл 1.

0

5

0

5

0

5

Оптимальный зазор находят из условия наибольшей эффективности работы активатора и изменения концент- 5 рации Fe+3 за одинаковьй промежуток временно

П р и м е РО Для дисков с мм, числом 7 шт. в ванне объемом 5 л при 50°С и числе оборотов 3000 0 (число насителей 3 штс) проводят регенерацию электролита с начальной концентрацией Fe + ;) 5 г/л при разных зазорах между дисками (h).

Результаты опытов представлены 5 в табло 2„

Оптимальным является зазор для этих условий 8-14 мм« При уменьшении зазора за счет шероховатости и вязкости электролита объем жидкости между дисками движется с меньшей скоростью относительно дисков, так как увлекается за дисками, соответственно уменьшается эффективность проработки электролита. Увеличение зазора влечет за собой уменьшение количества дисков и соответственно площади активной поверхности, что также уменьшает эффективность обработки.

Проведенные дополнительные эксперименты проводят из условия наибольшей эффективности работы активатора. Проработку проводят в ванне объемом 5 л при 50°С. Количество дисков радиусом 40 мм 7 шт.,, зазор между ними 10 мм, оборотов 3000 об/мин. Начальная концентрация Ре+35 г/л.

Изменения концентрации Fe43 в зависимости от количества гасителей ( мм) представлены в табл. 3.

Оптимальным является количество гасителей 3-6. При меньшем количестве гасителей образуется воронка, обнажаются диски и уменьшается площад контакта электролита с поверхностью активатора, соответственно уменьшается эффективность проработки электролита. Кроме того, на обнаженных

участках активатора происходит окисление электролита кислородом воздуха.

При количестве гасителей больше 6 эффективность обработки падает потому, что электролит в объеме между дисками и гасителями не обновляется из-за гидросопротивлений, т.е. вращается, не выходя из этого лростран- ства.

Равномерное размещение гасителей необходимо для надежной работы установки, так как в противном случае происходит неравномерное нагружение вала активатора и быстрый выход его из строя

Из графиков на фиг. 3 видно, что для достижения требуемой концентрации Fe+J (С 1}23 г/л) при использо- вании предлагаемого устройства требуется всего 8 мин (график 3), при использовании известного устройства (график 2) - 1620 мин, а по устройству, реализующему электролитический способ (график 1) - 240 мин„

Предлагаемое техническое решение в десятки и сотни раз сокращает время регенерации окисленного электролита железнения. Кроме того, в 4-6 раз уменьшается потеря металла-восстановителя и экономится электроэнергия. Экономия электроэнергии осуществляется за счет использования электродвигателя малой мощности пли применения пневмодЕигателя.

Формула изобретения

1, Устройство для регенерации лектролитов железнения, содержащее соединенный с ванной активатор из малоуглеродистой стали, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса регенерации путем сокращения его длительности, активатор выполнен в виде смонтированной на плите с возможностью вращения и установленной в ванне вертикальной оси, на которой укреплены с зазором горизонтальные диски, и гасителей, установленных неподвижно на плите в радиальных плоскостях относительно вертикальной оси и с зазором относительно горизонтальных дисков,

2о Устройство по п„ 1, отличающееся тем, что гасители выполнены в виде пластин и расположены равномерно относительно вертикальной оси.

Изобретение относится к гальванотехнике ,в частности, к регенерации и приготовлению электролитов железнения. Цель изобретения - интенсификация процесса регенерации путем сокращения его длительности. Устройство содержит активатор, выполненный в виде вертикальной вращающейся оси 1, с закрепленными на ней горизонтальными дисками 2 из малоуглеродистой стали. Ось 1 соединена с двигателем 3, установленным на плите 4, к которой прикреплены неподвижные гасители 5. Интенсификация процесса достигается за счет того, что активатор выполнен в виде вертикальной вращающейся оси с набором горизонтальных дисков, установленных с зазором и радиально установленных к оси неподвижных гасителей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

L, мм радиус

40 60

W, об/мин h, мм

3000 2000 1500 1200 1000 . 500 8/14 16-20 20-24 28-32 38-44 52-60

Таблица 2 Зазор, h, мм 510 15 20 25

ДС

FE

+3

г/л 3;25 4,88 4,58 3,81 7,72

Таблица 1 100 120 240

80

4,93 4,169 3,457 2,585 1,932 1,458 1,100 0,821 0,653 0,527 0,508 0,313 0,250 0,153 0,110 0,108

4,93 3,856 2,80 1,563 1,011 0,545 0,253 0,154 0,120 0,125 0,110

5,01 3,682 2,517 1,226 0,650 0,354 0,185 0,150 0,124

5,00 4,013 2,956 2,01 1,258 0,856 0,583 0,451 0,346 0,25 0,262 0,137 0,121

5,00 4,302 3,756 3,171 2,554 2,103 1,758 1,427 1,202 1,031 0,855 0,750 0,632 0,323 0,407 0,305

Таблица 3

А- А

.2

2,5 Г«