Многокамерный проточный электролизер Советский патент 1982 года по МПК C25C7/00 

Иэобретеиие относится к гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения металлов из растворов их солей, а также для обезвреживания растворов от токсичных компонентов.

Известны электролизеры для элект оэкстракции металлов,в которых анод {и катод представляют собой пластины, расположенные параллельно друг друг и установлены в одном 1 .

Однако 9лектролиз сал такого типа обладают низкой производительностью и не мбгут зффективно использоваться для извлечения металлов из разбавленных растворов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многокамерный проточный электролизер для извлечения металлов иэ растворов. Электролизер содержит корпус, в котором попеременно расположены разделенные ионообменные мембранами анодные и катодные камеры с пластинчать1ми катодами,собранные в единый блок. Анодные камеры выполнены в виде П-Ьбразных рамок с помощью оконроводящих прокладок и стяжек так, что между пластинами образуются каналы для циркуляции электролита. Катодные блоки имеют одинаковую поверхность. Металлосодержащий раствор, из которого на пластинчатые катоды осаждается металл, подается ко всем катодным блокам 2.

Однако для того, чтобы обеспечить минимально заданную концентрацию по металлу на выходе аппарата, при такой подаче раствора можно либо циркулировать раствор между электролизером и какой-либо промежуточной емкостью, либо подавать раствор с очень низкой скоростью в прямоточном режиме. Оба варианта являются не оптимальными и малопроизводительными. Кроме того, съем металла, осевшего на катодных блоках, осуществляется в электролизерах переосаждения, обычно в электролитах, обличных от тех, из которых извлекается металл. Это приводит к дополнительньо затратам и увеличивает время получения готовой продукции. Перечисленные недостатки снижают экономичность и производительность электролизера, а также усложняют его обслуживание.

Цель изобретения - увеличение экономичности, производительности и удобства обслуживания электролизера.

Пель достигается тем, что в многокамерном электролизере, содержащем попеременно расположенные я РЛ9 деленные ионообменными мембранами а,нодные н катодные с пла1стин чатыми катодами, собранными в единый блок, анодные кгКмеры вютолнены эластичными, катодные камеры соединены последовательно, имеют переменную площадь и выполнены с клапанами для удаления осадка.

Для интенсификации удаления катод ного осадка электролизер может быть снабжен траверсой, установленной с возможностью врзвратво-поступательноно движения, на которой смонтированы катоды.

Кроме того, анодные камеры целесообразно выполнить с возможностью их последовательного сое;б§иения.

Причем аноды в виде пластин переменной площади.

На фиг, 1 изображен предлагаемый электролизер, общий вид; на фиг. 2 то же, поперечное сечение (разрез АгА на фиг. I),

Электролизер содержит раму 1, на которой установлена траверса 2 с за.крепленными на ней подвижно-катодными блокгит 3, блок из корпусов анодных 4 и катодных 5 камер с торцовыми крьвпками б и 7, стягиваеьоох стяжками 8. Между анодными 4 и катодными 5 камерами устанавливаются ионообменные перегоррдки 9, ограничиваемые qT прогиба решетками 10 Между решетками О; ра п6лагается анод 11. Раствор , Подвергаемый катодной обработке, из камеры в камеру переливается по трубопроводам 12. Распределение анолита по камерам осуществляется через коллектор 13, а слив через коллектор 14. Возвратно-поступательное движение траверсе 2 сробщается уст{юйствами 15, установленными на раме 1. Металлический осадок 16 через клапан 17 периодически выпускается в поддон 18.

Устройство работает следупщим образом.

Обрабатьшаемкйраствор, по.ступая через патрубок 19 в nepByip о: крьшки катодную камеру, проходит меящу пластинами катодного блока и по вго тру-; бопроводу переливается в следующий 6nok. Проходя междупластинами, pacV твор обедняется до заданной конце нтрдни. С целью стабилизации процесса осаждения, осш1анияМеталла и увелнчения выхода по току извлекаемого металла, по мере, продвижения раствора, через электролизер, зазоры между пр1астинами уменьшаются, а поверхность катодного блока увеличиваетс я

Обезметалленный раствор выводится из последней Катодной камеры и из электролизера через патрубок 20.

Анодный раствор распределяется по камерам и выводится через коллек- тор 14. Металлический осадок, накопившийся в конусной части катодной камеры, периодически выводится вмес в с час-рью. раствора через клапан 17 в поддон 18.

ГермечСичность клапана обеспечива1ется известным способом (например весом, установленным на рычаге груза).

Допускается последовательное соединение между собой анодных камер. При этом возможно полезное использование анодного процесса, например, для обезвреживания токсичных растворов .

Предлагаемое устройство позволяет за один проход обрабатываемого раствора через электролизер получить нужную конечную концентрацию, например, извлекаемого металла, обеспечить не,5рерывнрсть;- процесса, регулировать рёжйлэлектролиза, приближая его к оптй1мальному, с точки зрения увели ния выхода по току, производительнэсти и Л:ыпания катодного металла.

Формула изобретения

1.Многокамерный проточный электролизер, содержащий попеременно расположенные и разделенные ионообменнь ш мембранами анодные и катодные

камеры с пластинчатыми катодами, соб:ранные в единичный блок, отличающийся тем,что, с целью увеличения его экономичности, производительности и обеспеяения удобства обслуживания, аноДнЫе камеры выполнены эластичными, катодные камеры соединены последовательно, имеют переменную п и выполнены с к лап ан ами для удаления осадка..

2.Электролийер по п. 1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью штенсификации удале(1и.я катодного осадка, он снабжен траверсой, установленной с арзможностьдо возвратнопэступательного движения, на которой смонтированы катоды.

З; Электролизер по п. 1, отличают и и с я тем, что анодные камвры выполнены с возможностью их последовательного соединения.

4. Электролизер поп.1, отлич а ю щ и и с я тем, что аноды выполнены в виде пластин переменной площаДИ. ,;...

Источники нифорялации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 101927, кл С 25 С 7/00, 1954.

2.Авторское свидетельство СССР О 349753, кл. с 25 С 7/00, 1970,