多孔側進側出電積槽的製作方法

2023-05-10 00:21:31 1

專利名稱：多孔側進側出電積槽的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種多孔側進側出電積槽。
長期以來，工業上使用的電解或電積槽的供液與排液方式幾乎都是垂直極板流動的，即端進端出。這種結構使得靠近進液口的第一片陰極板像一道閘板，將電液分向極板的兩側和底部，其後極板間的金屬離子靠遷移和擴散而來，這對於主要靠對流傳質的電積過程，結果是金屬離子濃差和溶液的溫差增大，不僅電流效率低，而且影響產品質量。近年來隨著電積傳質動力學研究的進展，這個問題越來越得到一致的認識並且出現了一些根據這一認識而設計的使電液平行於極板流動的電積槽。如日本小名濱冶煉廠1973年投產的第3號電解車間特大型組合電解槽；中國專利局公告的第90204067.7號實用新型專利「平流式電解槽」等都採用了這種供液和排液方式。由於現有的這種平行於極板流動的電解槽的設計者多是從自已實際需要出發的，電解槽難免存在這樣那樣的局限和不足，如「平流式電解槽」的供液和排液是在電解槽槽體壁內設置暗槽開孔的方式進行，這種方式帶來的問題是槽壁增厚，造價升高，製造困難，更主要的是當電液因故發生結晶時，會阻塞暗槽和小孔且不便清除，影響生產的正常進行。另外該電解槽的供液位置(暗槽)是設置在其所在側壁的中部，這種布置首先要有一定的壓力或高位，電液才能流入電解槽，排液從對面壁上的上部和下部兩個出口排除又沒有相應的調節手段，勢必造成大量排液從下部流走，造成上、下排液量差別，從而不能有效地解決濃差極化和溫差增大的問題，由於以上原因，這種電解槽未能提供反映其技術效果的指標。
本實用新型的目的在於提出一種使電液在平行於極板的任何方向上都能流動的，從而更有效地降低濃差和溫差的多孔側進側出電積槽，以克服現有技術中的缺點。
本實用新型提出的這種電積槽，由槽體、分別設置在槽體兩側壁上的給液槽和排液口以及排液槽等構成。給液槽為明槽，設置在槽體側壁上部，給液槽上開有多個正對陽極板的進液孔，其出口位置略高於電積槽液面，排液槽由出液口側壁和與之平行的隔板及槽底面構成，隔板下部(電極板以下)的適當位置開有與進液孔對應(數量相等，位置對應)的排液孔或在隔板與槽體底面間有間隙，出液口為一個或多個。隔板與出液口側壁的平行間距(即排液槽寬)約為電積槽寬的8－15％。給液槽一般以其所在槽體側壁為一槽壁，設於上部，另一槽壁和槽底可置於側壁的內側或外側。
本實用新型與現有電解槽相比，由於增加了隔板等，形成多孔側(上)進側(下)出的槽體結構，電液在任何平行於極板的方向上流動，新舊電液進行了充分的混合，金屬離子的對流作用增強，避免了新電液在沒有得到混勻，金屬離子未充分對流及電積作用的情況下就被排走的可能。因而能更有效地降低濃差極化和溫差現象，據測定電積銅的電流效率能從傳統電解(積)槽的86－90％提高到96％以上，節電4－6％，電積鋅的電流效率從傳統的75－80％提高到85％以上，節電6％以上。產品質量(純度和結晶)也得到相應的提高。
下面結合一個實例進一步描述。
附


圖1是本實用新型的主視圖(正剖視)。
附圖2是本實用新型的俯視圖(局部)。
如
圖1－－2所示。槽體(1)為一個長方形槽子，給液槽(3)以其所在槽體(1)的側壁的上部為一槽壁，連體地置於外側，進液孔(2)數量上等於陽極板數並正對陽極板開，隔板(5)焊接在槽體兩端的壁及底面上，排液孔(6)開在距槽體底面約2cm的水平線上，數量等於進液孔(2)數，並兩兩對應於同一垂直平面內，排液槽(7)寬為槽體(1)寬的10％，出液口(4)用圓管焊制，其最低出口位置低於進液孔(2)最低出口位置30mm。
電積槽的電液主要流動線路如
圖1的箭頭所示。在下列條件下，生產實驗所達到的主要技術指標如表1和表2生產條件Cu＋＋濃度＞40克／升， H2SO4；濃度＜10克／升電液溫度55－－60℃流速2升／分陰極周期4天電流密度100安／米2槽電壓1.8－－2.7伏(始－終)添加劑膠量0.5千克／噸銅電餘液Cu＋＋20－－25克／升陰極板為不鏽鋼板銅電積技術指標表1
本實用新型電積銅成分(％)表2Cu 99.98Sn 0.0001Fe 0.0005Pb 0.0002As 0.0003Zn 0.0002Sb 0.0002S 0.0022Bi 0.0001P 0.00004Ni 0.000權利要求1.一種多孔側進側出電積槽，它有槽體、給液槽、排液槽和出液口，給液槽和出液口分別設置在槽體的兩側壁上，其特徵在於給液槽為明槽，設置在槽體側壁上部，給液槽上開有多個正對陽極板的進液孔，其出口位置略高於電積槽液面，排液槽由出液口側壁和與之靠近的平行隔板及槽體底面構成，隔板下部(電極板以下)適當位置開有與進液孔對應(數量相等，位置對應)的排液孔或在槽體底面處留有間隙，出液口可為一個或多個。
2.按權利要求1所述的多孔側進側出電積槽，其特徵在於給液槽以其所置的槽體側壁為一槽壁，另一槽壁和連體的槽底置於該側壁的內側或者外側。
3.按權利要求1所述的多孔側進側出電積槽，其特徵在於給液槽上正對陽極板的進液孔，其數量等於陽極板數。
專利摘要本實用新型提供了一種新型的多孔側進側出電積槽，它由槽體、隔板、給液槽、排液槽和排液口構成，給液槽和排液口分別設置在槽體的兩側壁上部，給液槽上正對每個陽極板處開進液孔供液，隔板焊接在槽體兩端壁和底面上，它的下部適當位置開有與進液孔數量相等、位置對應的排液孔，形成電液側進側出、上進下出的槽體結構。本實用新型能滿足電液在任何平行於極板的方向上流動，使以對流傳質為主，有效地降低濃差極化和溫差現象。電積銅等的電流效率可達到96％以上，電積產品質量和電耗等項技術經濟指標得到明顯的改善。
文檔編號C25B15/00GK2123537SQ9220130
公開日1992年12月2日 申請日期1992年1月17日 優先權日1992年1月17日
發明者袁鐵文 申請人:箇舊市礦產加工總廠