一種新型電解槽排泥系統及其方法與流程

2023-06-10 01:35:11

本發明屬於冶金技術領域，尤其涉及一種新型電解槽排泥系統及其方法。

背景技術：

目前，銅冶煉企業電解精煉實際生產中，1個陽極周期為21天，陽極泥清理普遍採用1個陽極周期集中清理的方式，陽極泥在電解槽內的停留時間很長。由於陽極泥富含金、銀等貴金屬，造成了金、銀等貴金屬在電解槽內的嚴重積壓，佔用的流動資金大，嚴重影響了企業盈利能力。

陽極泥是電解廠在長期為產品鍍金、銀時，陽極、陰極的沉積物及電解液流經溝渠累積下來的殘渣，這些殘渣經過多次篩選、熔化，可提煉出一定的金、銀成分，陽極泥中富集了貴金屬、稀有金屬和其他有價金屬。這些金屬在國民經濟中佔有很重要的地位，從陽極泥中提取這些金屬，可以獲得很大的經濟效益。例如，處理銅陽極泥獲得的利益，足以抵償銅電解精煉的全部費用。

在實際銅冶煉過程中，由於原料成分差異大，造成銅電解產生的陽極泥含量及成分差別很大，特別是原料中配入金精粉的情況下，電解陽極泥的金、銀品位為常規電解陽極泥的金、銀品味的十幾倍甚至幾十倍。

現已公開使用的從電解槽中將陽極泥清理出電解槽的方法主要為:

1、採用斷電後人工清理方式

該方法現主要在銅、鉛金屬電解生產中應用，也有部分小型鋅冶煉企業使用，作業方式為：在一個電解周期完成後，將陰、陽極從電解槽中吊出，拔開底部鉛塞或打開放渣閥，用水或者溶液進行衝洗配合人工下槽清理，將陽極泥電解槽側面或底部排放口排出，收集後送到下一工序處理。

該方法存在勞動強度大，工作環境差，用水量大等問題，現己基本很少使用。

2、採用槽底預埋抽泥管人工真空掏槽

該方法是在電解槽結構為將電解槽預留做成錐底，並在槽底布置一根直徑較大的(200-300mm)的開有很多孔的管道，在生產過程中，將真空管道沿管道插入電解槽，抽出電解槽底部沉積的陽極泥，該結構形式的電解槽，在國外有較好應用，國內企業在使用半年後就因結晶和堵塞，不能使用；

3、採用人工真空掏槽

在電解生產過程中，在降低運行電流強度後，移開部分陰陽極板，騰出一定的操作空間後，用連接真空管的掏槽器從上部插入電解槽中，按估算距離進行掏槽，掏槽過程中陽極泥被真空管道抽出到陽極泥真空受液槽後，送其他工序。

在以上己知的排泥系統中，都需要人力、或者電力進行排放輸送，並且工作環境差、成本偏高、勞動強度大且無法實現自動化操作，同時由於整個過程需要電解槽斷電作業，造成了生產效率降低及生產成本的增加。

針對以上問題，亟需發明一種新型電解槽排泥系統及其方法。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有的電解槽排泥系統效率低下、成本偏高等缺陷，從而提供了一種新型電解槽排泥系統，具體技術方案如下：

一種新型電解槽排泥系統，包括電解槽槽體、設置在所述電解槽槽體底部的沉降錐鬥、與沉降錐鬥的下端連接的電解槽下部排泥支管、設置在排泥支管下端的電解槽下部排泥總管、衝洗液閥門以及陽極泥收集槽；所述電解槽下部排泥支管靠近排泥總管的一端安裝有排泥支管閥門，所述排泥總管的一端安裝有衝洗液閥門，所述排泥總管遠離衝洗液閥門的另一端依次安裝有排泥總管閥門和陽極泥收集槽。

優選地，所述電解槽槽體不少於1個，所述槽體1底部的沉降錐鬥不少於1個。

優選地，所述沉降錐鬥的側部與水平面之間的角度a不小於38°。

優選地，所述排泥支管與水平面之間的角度b不小於38°。

優選地，所述電解槽下部排泥總管的管道坡度要求≥2％。

優選地，所述衝洗液閥門設置在排泥總管端部距水平面的最高點處。

優選地，所述沉降錐鬥上端設置有玻璃鋼格柵板，所述玻璃鋼格柵板上設置有至少一層不鏽鋼絲網。

優選地，所述不鏽鋼絲網採用316l不鏽鋼材質，所述不鏽鋼絲網的孔隙直徑為2.0-10.0mm。

為了克服現有的電解槽排泥方法繁瑣，且無法實現實時進行陽極泥的排出等的缺陷，從而提供了一種新型電解槽排泥方法，具體方案如下：

間斷排泥法，包括如下步驟：

(1)電解系統運行前，關閉排泥總管閥門和衝洗液閥門，開啟排泥支管閥門；

(2)電解系統運行時，電解槽槽體內上部實時產生的陽極泥在重力作用下連續掉落至沉降錐鬥，之後沿著沉降錐鬥側部下滑至槽下排泥支管中並沿著支管繼續下滑，最後陽極泥通過排泥支管閥門後進入排泥總管中；

(3)電解系統運行一段時間後，關閉排泥支管閥門，依次打開排泥總管閥門和衝洗液閥門，利用衝洗液將積累在排泥總管中的陽極泥衝至陽極泥收集槽中，完成陽極泥的收集工作；

(4)當排泥總管中的陽極泥衝洗完畢後，關閉排泥總管閥門，待排泥總管內充滿液體後，關閉衝洗液閥門，打開排泥支管閥門，整個排泥過程完畢，進入下一個排泥循環。

優選地，連續排泥法，包括如下步驟：

(1)電解系統運行前，開啟排泥支管閥門和排泥總管閥門，關閉衝洗液閥門；

(2)電解系統運行時，電解槽槽體內上部實時產生的陽極泥在重力作用下依次掉落至沉降錐鬥、排泥支管、排泥支管閥門、排泥總管以及排泥總管閥門，最後進入陽極泥收集槽中，完成陽極泥的收集工作；通過調整支管閥門和排泥總管閥門的開啟度，保證大部分的陽極泥及少量溶液進入到陽極泥收集槽中，但不影響電解槽內液面的波動；

(3)電解系統運行一段時間後，可定期關閉排泥支管閥門、排泥總管閥門，打開衝洗液閥門，衝洗排泥總管，以防止管道堵塞。

與現有的電解槽排泥系統及其方法相比，該發明的有益效果是：1、該新型電解槽排泥系統中的電解槽可以在正常工作的情況下，即不排空電解液、不影響電解，將電解時產生的陽極泥實時排出電解槽外，從而節約了時間，提高了工作效率；2、沉降錐鬥的側部與水平面之間的角度以及排泥支管與水平面之間的角度均不小於38°，這樣保證了陽極泥能沿著沉降錐鬥表面以及排泥支管快速流下來，從而避免了陽極泥在電解槽中的大量積壓；3、電解槽下部排泥總管的管道坡度要求≥2％，有利於陽極泥的衝洗至陽極泥收集槽中；4、所述衝洗液閥門設置在排泥總管端部距水平面的最高點處，保證排泥總管中陽極泥的衝洗速度增加，從而避免了陽極泥在電解槽中的積壓；5、沉降錐鬥上部設置有一層玻璃鋼格柵板，可用於電解槽檢修時方便操作人員進入電解槽清理槽底雜物；6、玻璃鋼格柵板上設置有至少一層不鏽鋼絲網，該不鏽鋼絲網用於防止電解過程中產生的金屬瘤落入下方的錐鬥及放泥口中造成下部管道堵塞；7、該電解槽排泥不需要藉助外力，利用陽極泥在電解液中的安息角原理，陽極泥在自身重力作用下實時從電解槽底部分離出來，極大地縮短了陽極泥在電解槽內的積壓時間；8、該發明中新型電解槽排泥方法，分別採用間斷排泥法和連續排泥法，這樣節省了人力資源，提高了工作效率，實現了自動化操作。

附圖說明

圖1為本發明的電解槽排泥系統流程圖；

圖2為本發明的電解槽排泥系統結構示意圖；

圖3為本發明中圖2的側視圖；

附圖標記：1、電解槽槽體；2、沉降錐鬥；3、電解槽下部排泥支管；4、排泥支管閥門；5、電解槽下部排泥總管；6、排泥總管閥門；7、陽極泥收集槽；8、衝洗液閥門；9、玻璃鋼格柵；10、不鏽鋼絲網。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

實施例1

結合圖2以及圖3所示，一種新型銅電解槽排泥系統，包括銅電解槽槽體1、設置在所述槽體1底部的沉降錐鬥2、與沉降錐鬥2的下端連接的電解槽下部排泥支管3、設置在排泥支管3下端的電解槽下部排泥總管5、衝洗液閥門8以及陽極泥收集槽7；所述電解槽下部排泥支管3靠近排泥總管5的一端安裝有排泥支管閥門4，其中一個排泥支管閥門4同時控制兩個排泥支管3，所述排泥總管5的一端安裝有衝洗液閥門8，所述排泥總管5遠離衝洗液閥門8的另一端依次安裝有排泥總管閥門6和陽極泥收集槽7，每一個排泥總管5同時與三個排泥支管閥門4連接，而每一個排泥總管5上安裝有一個排泥總管閥門6，即一個排泥總管關閥門6能夠同時控制六個排泥支管3或至少控制兩個排泥支管3；電解槽槽體1不少於1個，所述槽體1底部的沉降錐鬥2不少於1個；沉降錐鬥2的側部與水平面之間的角度a不小於38°；所述排泥支管3與水平面之間的角度b不小於38°，這樣保證了陽極泥能分別沿著沉降錐鬥2表面和排泥支管3順利流下來，傾斜角度a或b越大，陽極泥流動速度越大，陽極泥流下來的時間越短，從而避免了陽極泥在電解槽中的大量積壓；所述電解槽下部排泥總管5的管道坡度要求≥2％，有利於槽體1中排出來的陽極泥順利進入陽極泥收集槽7中；所述衝洗液閥門8設置在排泥總管5端部距水平面的最高點處，衝洗液流動速度增加，從而對排泥總管5中陽極泥的衝洗速度也增加，從而避免了陽極泥在電解槽中的積壓；所述沉降錐鬥2上部設置有一層玻璃鋼格柵板9，可用於電解槽檢修時方便操作人員進入電解槽清理槽底雜物，該玻璃鋼格柵4是可拆卸的，一旦玻璃鋼格柵板4損壞，無需更換新的電解槽，只需更換新的玻璃鋼格柵板即可，這樣大大節約了成本；所述玻璃鋼格柵板9上設置有至少一層不鏽鋼絲網10，該不鏽鋼絲網10用於防止電解過程中產生的金屬瘤落入下方的錐鬥及放泥口中造成下部管道堵塞，所述不鏽鋼絲網10採用316l不鏽鋼材質，採用不鏽鋼材質減少了電解液等對其的腐蝕，延長了不鏽鋼絲網的壽命；所述不鏽鋼絲網5的孔隙直徑為2.0-10.0mm，所述不鏽鋼絲網10是可拆卸的，可以根據電解過程中產生的金屬瘤的大小，選擇孔徑大小合適的不鏽鋼絲網10，另外一旦不鏽鋼絲網10損壞，無需更換新的電解槽，只需要更換新的不鏽鋼絲網即可，這樣大大節約了成本。

採用實施例1中的新型銅電解槽排泥系統進行電解槽中陽極泥的清理和排放，主要包括兩種排泥方法，分別為：間接排泥法和連續排泥法。

實施例2

如圖1所示，間斷排泥法，包括如下步驟：

(1)電解系統運行前，關閉排泥總管閥門6和衝洗液閥門8，開啟排泥支管閥門4；

(2)電解系統運行時，電解槽槽體1內上部實時產生的陽極泥在重力作用下連續掉落至沉降錐鬥2，之後沿著沉降錐鬥2側部下滑至槽下排泥支管3中並沿著支管3繼續下滑，最後陽極泥通過排泥支管閥門4後進入排泥總管5中；

(3)電解系統運行一段時間後，關閉排泥支管閥門4，依次打開排泥總管閥門6和衝洗液閥門8，利用衝洗液將積累在排泥總管5中的陽極泥衝至陽極泥收集槽7中，完成陽極泥的收集工作；

(4)當排泥總管5中的陽極泥衝洗完畢後，關閉排泥總管閥門6，待排泥總管5內充滿液體後，關閉衝洗液閥門8，打開排泥支管閥門4，整個排泥過程完畢，進入下一個排泥循環。

實施例3

如圖1所示，連續排泥法，包括如下步驟：

(1)電解系統運行前，開啟排泥支管閥門4和排泥總管閥門6，關閉衝洗液閥門8；

(2)電解系統運行時，電解槽槽體1內上部實時產生的陽極泥在重力作用下依次掉落至沉降錐鬥2、排泥支管3、排泥支管閥門4、排泥總管5以及排泥總管閥門6，最後進入陽極泥收集槽8中，完成陽極泥的收集工作；通過調整支管閥門4和排泥總管閥門6的開啟度，保證大部分的陽極泥及少量溶液進入到陽極泥收集槽7中，但不影響電解槽內液面的波動。

(3)電解系統運行一段時間後，可定期關閉排泥支管閥門4、排泥總管閥門6，打開衝洗液閥門8，衝洗排泥總管5，以防止該管道堵塞，影響排泥效果。

該發明中新型電解槽排泥系統包括電解槽槽體、設置在所述槽體底部的沉降錐鬥、與沉降錐鬥的下端連接的電解槽下部排泥支管、設置在排泥支管下端的電解槽下部排泥總管、衝洗液閥門以及陽極泥收集槽；所述電解槽下部排泥支管靠近排泥總管的一端安裝有排泥支管閥門，所述排泥總管的一端安裝有衝洗液閥門，所述排泥總管遠離衝洗液閥門的另一端依次安裝有排泥總管閥門和陽極泥收集槽，所以該電解槽可以在正常工作的情況下，即不排空電解液、不影響電解，將電解時產生的陽極泥實時排出電解槽外，從而節約了時間，提高了工作效率；沉降錐鬥的側部與水平面之間的角度以及排泥支管與水平面之間的角度均不小於38°，這樣保證了陽極泥能沿著沉降錐鬥表面以及排泥支管快速流下來，傾斜角度越大，陽極泥流動速度越大，陽極泥流下來的時間越短，從而避免了陽極泥在電解槽中的大量積壓；電解槽下部排泥總管的管道坡度要求≥2％，有利於陽極泥的衝洗至陽極泥收集槽中；所述衝洗液閥門設置在排泥總管端部距水平面的最高點處，衝洗液流動速度增加，保證排泥總管中陽極泥的衝洗速度增加，從而避免了陽極泥在電解槽中的積壓；沉降錐鬥上部設置有一層玻璃鋼格柵板，可用於電解槽檢修時方便操作人員進入電解槽清理槽底雜物；玻璃鋼格柵板上設置有至少一層不鏽鋼絲網，該不鏽鋼絲網用於防止電解過程中產生的金屬瘤落入下方的錐鬥及放泥口中造成下部管道堵塞；該電解槽排泥不需要藉助外力，利用陽極泥在電解液中的安息角原理，陽極泥在自身重力作用下實時從電解槽底部分離出來，極大地縮短了陽極泥在電解槽內的積壓時間，節省了大量的資金佔用；該發明中新型電解槽排泥方法，分別採用間斷排泥法和連續排泥法，這樣節省了人力資源，提高了工作效率，實現了自動化操作。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。