Устройство для электрохимического получения порошка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„125205

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3871663/22-02 (22) 12.02.85 (46) 23.08.86. Бюл. Ф 31 (71) Московский институт тонкой химической технологии (72) С.С.Кипарисов, А.Л.Бескин, М.Л.Лапицкий и С.Б.Кожиков (53) 621.762 ° 274 (088.8) (56) Патент США Ф 4159235, кл. 204-272, 1979 °

Патент США 11< 417280, кл. 204-213, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМЙЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА, включающее неэлектропроводный корпус, горизонтальный вращающийся катод, выполненный в виде стержневого барабана с подвижными электродными телами, <511 4 В 22 Г 9/24, С 25 С 5/02 анод, распределитель потока раствора, насос и сборник порошка, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости обработки металлосодержащих растворов, стержневой барабан выполнен двухрядным, стержни внешнего ряда кинематически связаны с упорами и установлены по окружности диаметром D<, в 15-100 раз превышающим диаметр электродных тел,стержни внутреннего ряда — по окружности диаметром D, равным (0,5-0,75) D<, а диаметр стержней равен 1,5-2 диаметра электродных тел, при этом барабан снабжен коническими стержнями, установленными на его торцовых стенках с возможностью осевого вращения, а сборник порошка выполнен в виде стакана с запирающим клапаном.

1252057

И э о б р е т е н и е о т н о с и t c tt K tl O p o tlt K 0 вой металлургии, в частности к устройствам для электрохимического получения порошка иэ сточных вод, и может быть использовано для извлечения се- 5 ребра иэ отработанных фиксирующих растворов и промывных вод.

Цель изобретения - повышение скорости обработки металлосодержящих растворов.

На фиг. показана схема предлагаемого устройства, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение.

Устройство для электрохимического получения порошка состоит иэ электропроводного корпуса 1, двухрядного стержневого барабана 2, состоящего из торцовых стенок 3, скрепленных стяжками 4, которые содержат конические стержни 5 и между которыми расположены стержни внешнего 6 и внутреннего 7 рядов, анода 8, сборника порошка серебра, выполненного в виде съемного стакана 9 с запирающим клапаном 10, упоров 11, служащих для принудительного проворачивания стержней внешнего ряда 6, привода

12, осуществляющего вращение стержневого барабана 2, насоса 13, осуществляющего циркуляцию раствора через неэлектропроводный корпус 1, узла 14 токоподвода и катодному барабану, распрелелителя 15 потока, трубопровода 16, рычага 17, предна- 35 значенного для поддержания контакта узла 14 токоподвода, перегородок

18, управляющих потоком и позволяющих отделять скалываемые частицы порошка. При этом стержни внешнего 40 ряда 6 установлены по окружности диаметром D,, в 15-100 раэ превышающим диаметр (d) электродных тел, стержни внутреннего ряда 7 — по окружности диаметром D, равным (0,5- 45

0,75) D<, а диаметр стержней равен

1,5-2 диаметра электродных тел.

Устройство работает следующим образом.

Привод 12, включающий асинхрон- sO ный двигатель и приводной вал, посредством клиноременной передачи (вал и передача не обозначены) обеспечивает вращение двухрядного стержневого барабана 2 с подвижными элек- у тродными телами (не обозначены) вокруг горизонтальной оси. С помощью центробежного насоса 13, части которого выполнены иэ неметаллическнх материалов, через трубопровод 16 и распределитель 15 потока, выполненный в виде перфорированной трубы, расположенной в нижней части незлектродного корпуса параллельно оси стержнего барабана 2, осуществляется принудительный поток электролита через корпус 1. Эа счет высокой токовой нагрузки (до 100 А) происходит быстрое осалдение металлического порошка на электродные тела и стержни рядов 6 и 7.

Вследствие низкой поверхностной плотности тока, обусловленной наличием сильно развитой поверхности катода (электродных тел), а также интенсивной циркуляции раствора обеспечивается извлечение металла до низких остаточных концентраций, Вследствие интенсивного гидродинамического режима, создаваемого эа счет вращения стержнего барабана 2 и постоянного перемещения электродных тел, происходит интенсивное скалывание осажденного порошка как с катодных стержней рядов 6, так и с электродных тел. Скалываемый осадок под действием силы тяжести и потоком раствора увлекается в спокойную зону в нижней части корпуса 1, отделяется от потока при помощи перегородок 18 и собирается в съемном стакане 9 сборника порошка. При этом запирающий клапан 10 занимает верхнее положение, при котором между его нижними кромками с уплотнением и днищем корпуса 1 устройства остается зазор, через который в съемный стакан 9 проникают частицы металла. Выгрузка осадка производится беэ остановки процесса электролиза, для чего съемный стакан 9 вынимается через нижнее отверстие сборника, прн этом запирающий клапан 10 опускается и перекрывает верхнее отверстие (не обозначено) сборника °

При этом соотношения диаметров стержней рядов 6 и 7 и электродных тел определяют работоспособность барабана 2. Минимальный диаметр стержней 01, равный 1,5 диаметра (d) электродных тел, определяется условиями их прочности и эффективностью захвата электродных тел в процессе вращения барабана. Выход эа этот предел сопровождается ухудшени1252057

D, d, г

Остаточная конСкорость обработки раствора, л/ч

«1г

Площадь электродной поверхности дмг

Устройство

d, центрация металла в растворе, г/л

1550 1 5 1 0,5 15

1550 1,75 1,5 0,7 50

0,01

166

Предлагаемое

0,01

202

То же

1550 2

1550 1,2

1550 2,5

2 075 100

0,8 0,35 10

2,3 0,85 110

0,015

202

0,05

124

0,1

114

Известное

0,05

41,3 ем условий скалывания осадка и снижением скорости обработки растворов.

При d 1 » 20 уменьшается подвижкость электродных тел относительно друг друга и ухудшаются условия их захвата в процессе пересыпания, что уменьшает интенсивность скалывания осадка и ведет к снижению скорости обработки растворов.

Отношение D,/d определяется условием динамики пересыпания электродных тел и влияния ее на интенсивность скалывания осадка серебра. При

D(/d 15 уменьшается подвижность электродных тел внутри барабана,что затрудняет их соударекия, ухудшая скалывание, и снижает скорость обработки растворов. В случае D /d > 100 ухудшается скалывание осажденного серебра иэ-эа уменьшения силь1 взаимных соударений электродных тел между собой и со стержнями барабана, вызванного гидродинамическим торможением.

Отношение Ог/Di (0,5-0,75) опре-2S деляет условия интенсивного скалывания осадка с электродных тел и стержней внутреннего ряда в центральной зоне барабана.

Из принеденных в таблице данных следует, что применение предлагаемого устройства для получения порошка позволяет в 5 — 6 раз повы4

При отношении D, /П г 0,5 стержни внутреннего ряда недостаточно глубоко погружаются и массив электродных тел и не способствуют интенсивному перемешиванию последних, что ухудшает скалывание осадка и снижает скорость обработки раствора.

Отношение D, /D1 > О, 15 создает зону малоподвижных электродных тел в центральной части барабана и затрудняет скалывание осадка в периферических слоях электродных тел, снижая скорость обработки растворов.

Результаты предлагаемого устройства, имеющего размеры катодного барабана, равные Daap 300 мм и Е

400 мм, s сравнении с техническими характеристиками прототипа представлены в таблице.

Опробирование проводят при извлечении серебра из фиксирующего раствора с начальной концентрацией металла, равной 1,5 гул. Объем корпуса составляет 100 л, диаметр (d) электродных тел — 15 мм, коэффициент заполнения телами обьема барабана равен 0,7. Токовая нагрузка во всех опытах составляет 100 А. сить скорость обработки раст— воров, в частности отработа нных фиксирующих растворов, содержащих серебро.

1252057 фиг.2

Составитель И.Киянский

Редактор Н.Бобкова Техред Q.Ñîïêî Корректор М.Пожо

Заказ 4566/13 Тираж 757 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4