Электролизер для получения металлов электролизом водных растворов их солей Советский патент 1982 года по МПК C25C7/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к оборудованию цехов для получения и рафинирования металлов, например никеля, меди, железа, электролизом водных растворов их солей.

Известен электролизер для получения металлов электролизом водных растворов их солей, содержащий ванну ящичного типа, аноды, катодные ячейки, состоящие из полого каркаса со штуцером и отверстиями в ниж- ней части, катод и тканевой диафрагмы, натянутой на каркас, коллектор с отводами для подачи электролита в катодные ячейки, приспособление для создания переменного давления . в полости каркасов и приспособление дпя вывода электролита из ванны 1°. Недостатком известного электролизера является сложность его конст-. рукции, поскольку для каждой ячейки необходима установка собственного приспособления для создания переменного давления в полости каркаса.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Это достигается тем, что злектро лизер снабжен газовым коллектором с отводами, расположер{яым вдоль борта

ванны, соединенным с приспособлением для создания переменного давления, а отводами - со штуцерами катодных ячеек. Диаметр Т5 газового коллектора составляет 0,005-0,01 его длины и связан с количеством . отводов 7. и их диаметром d соотношением: . . «,,- 1) (0,5 - l,5;dVz.

10

Это позволяет снабдить электролизер, лишь одним приспособлением для создания переменного давления.

На чертеже изображен предлагае- , мый электролизер, слева от оси ОО

15 поперечный разрез через анод, а справа - через катодную ячейку.

Электролизер состоит из ванны 1 с погруженными в нее анодами 2 и катодными- ячейками 3, Ванна снабже20на устройством 4 на чертеже показано условно), для вывода раствора (электролита и коллектором 5 с отводами б для подачи католита в катодные ячейки. Катбдная ячейка 3

25 состоит из полого каркаса 7 с отверстиями 8. Каркас 7 обтяЕ т тканевой диафрагмой 9, образующей катодное пространство. Уровень католита в катодной ячейке 3 несколько выше уров30ня электролита в анодном пространст : ;а Э -.Й5$,.г: iiftrijr- -rrr-r

ве ванны 1 из-за сопротивления тка-f ниГ Эле1 тролиэер cjHa6 KeH допот .газовым коллектором, 10, имегйцйм ; отвода 11 для сообщений гсвнуирен- . ней полостьй каркаса- 7 в его верхней части. Дополнительный газовый гГУрй&оёдГнен к шШвЙа-ГйчёсkoMy пульсатору 12 Электролизер раёбтаёт й& м эбразом/ - - -i-

кoллёkтo 5 кат,ит йе прё ывнбподаётся в катодные ячейки 3,

, f- ч

прйЗсбдйт их стенки в анодное

Tf f micTfe-o-и ёав-ъая ся 4 €р§г-гетройство 4 из электролизера. С пневматического пульсатора 12 в Зцопойнительнйм газовом колйёкторе 10 создаются колебайия давления газа. На черте е изображёй ; пневматический пульсатор 12 с зШбт никой г-распределительным механизмом. При вращении ротора 13 отверстие 14 ноочередно сообщает полость газово го оллектора 10 то с линиег1 rdriD воздуха, то с атмосферой . жет быть использован пульсатор любой иной конструкций, например ttji HHHft. оле банния давления газа вколлекторе 10 через отводы11воздеЙс1Рёу оТ йа католйта во внутренней полости аркаса . При 11 бвышейии давления уровень в полости каркаса 7 пони кается и ка оДЙТtiet3e3 отверстия 8 поступает вкатойное пространство. Когда пульсатор 12 сообщен с атмосферой Давление в киллекторе Ю.падает и под действием - ШниШеУ раз ностй уровней--ЙЗ№Ь-ли-т вновь заполняет полость каркаса 7.Затем цикл повторяется. ко лебаний уровня кателята регулиру1т - -Ся скоростью вращения золотника пульса 12, а размах колебаний давлением в л и|1ии 15 сжатого воздуха перед пул ьсатором 7.

При площади сечения внутренней каркаса 7 см , размахе колебаний в нем 20 см и часто- тё 60 кол/мин (1 Гц ) в ячейку зака-., чивается 7x20x60x60 500 л/ч каттолита. Это вполне достаточно для У ЗредненЙЯ состава католита внутри Ыёйкй. Кроме того, припульсации возникает во1авратие -Нос;з:упательное й1иЖ11% католита отйосителШо по - ГёрхИЬЬти катода, что в свою оче- 1эедь интенсифицирует процесс г - ™ Электролизер такой конструкции промышленного размера был испытан в цехе электролиэ а. Режим пульсации частота 1 Гц, ам1литуда колеВаний уровня в кйтодном пространстве 1,52 см. Реяййй Электро.лиза njjortjocTb тока 300 А/м2-; йода га электролита одну ячейку 20 л/ч. Результата испытанйй ййй1аЭалЙ7 чтЬ; элёктрсши. . зер обе1с|;ечивает выход качествен - тг.-: г-М - --- - :---- -- ---- ..,Т4Д...ffy &i Kiiii; fS ..

.r- vTif:.-,,.,. - -. -.

тзё;в85

ногр металла на 2 - 5% выше, чем пр именяемые электролизеры, плотность тока на нём на 20% выше, расход католита на 20% ниже.

йспЬЛ:ьзованный в конструкции прийцип перемешивания не требует боль1ЙИХ затрат, так Kafe воздействие на электролит в ячейке осуществляется воздухом и, тем самым не требуется кор1 озис нно-стойкое оборудование. Эксплуатируемые в настоящее время электролизеры могут быть без больших йеределана на электролизёрй эа ляемой конструкции/что обеспечивает их внедрение в дейст5 вующих цехах без капитальной реконструкции последних. Перемешивание ., раствора в ячейках электролизера позволяет инте|нсифицировать процесс

элё ктрбййза, 11 &еличить выход металла высших марок. За счет перемешивания j/Sf aiOTc условия работы ячеек, ,что Дает возможность увеличить врейй на)ащибаний металла, -рбеспечит ь энергетически более э|{онрм 1Чный режим

5 работы и тем самым существенно снизить эксплуатационные расходы. .

Формула изобретения

1.Электролизер для получения ме1Гаялов электролизом водных растворов их солей, додерйсащий ванну

ЩйчйоПЙ типа, аноды, катодные ячейки, состоящие из полого к4ркаса со штуцерЬм и отверстиями в нижней части катода и тканеврй диаф- рагмы, йатянутой на каркас, коллектор с отводами для поДачи электролита в катодные ячейки, приспособлени дли созДанйя пёременнОгр давления в полосой каркасов и приспособление

дЛГя отйодаэлектролита из ванны, ..

Л а to щ и и с Ятем, чтр,

с ц4лью утЕ о 1ения конструкции электролизера, он снабжен газовым гсб лекФРроМ е отводами,расположенным борта йанн, соединенным приспособлен ёй или еШДШйй переменного давления 7 а отводами - со штуцерами катодных йчеек.

2.Электролизёр пЬ п.17Ь т л и чающийсй тем, чтр диаметр . Газового Jl oллeктopa составляет 0,005-0,01 efo длины и связан; с колиЧёством о бДов и ИХ Диаметром . соотношением: , ,

Т)Чб,5--(,5)с1 В - диаметр газового коллектор

где 7. - количество отводов} 5 - дй йётрр отводов. ;:, Источники информации, , Г Ш Жйманйё; йрй- кспертизе 1. а ётбрсйое; свидетельство СССР по эаяЬке 2486138, . . кпГ- ЖС Г/02, 1977. ; . 1