Катод для получения порошков металлов электролизом водных растворов

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения - увеличение скорости получения порошков и интенсификация скалывания осадка . Это обеспечивается снабжением катода упругими струнами 3, натянутыг ми между торцовыми стенками 1,2 и в радиальном направлении в плоскости торцов, а также выполнением торцовых стенок в виде эллипса при отношении длин большой и полуосей, равном 1,5-2. Применение плавакяцих полых сферических электродных тел 4 обеспечивает при их взаимодействии с катодными струнами улучшение маесопереноса через объем электролита, увеличение площади поверхности катода, интенсификацию скалывания порошка. Применение катода позволяет по сравнению с известным увеличить скорость получе-.- ния порошков в 5-6 раз. 1 з.п, ф-лы, 3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Д) 1 С 25 С 7/02

f C

Г к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 4 1 45055 / 3 1 -0 2 (2 2 ) l 1 . 1 0 . 86 (46 ) 1 5 . 0 2 . 8 9 . Бнш . и 6 (7 1 ) Мо ско в ский институт тонкой химической технологии (7 2 ) M . Ë . Лапицкий, А .Л . Бескин, С.С., Кипарисов и С.А.Козлов (53) 621.762.2(088.8) (56) Патент США - 417278, кл. 204213, опублик, 1979.

Кипарисов С.С., Либенсон Г.А, Порошковая металлургия. 1980, с.138. (54) КАТОД ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ

МЕТАЛЛОВ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель изобретения— увеличение скорости получения порош.„Я0„„1458437 А 1 ков и интенсификация скалывания осадка. Это обеспечивается снабжением катода упругими струнами 3, натянуты» ми между торцовыми стенками 1,2 и в радиальном направлении в плоскости торцов, а также выполнением торцовых стенок в виде эллипса при отношении длин большой и малой полуосей, равном

1,5 — 2. Применение плавалцих полых сферических электродных тел 4 обеспечивает при их взаимодействии с катодиыми струнами улучшение массопереноса через объем электролита, увеличение площади поверхности катода, интенси. фикацию скалывания порошка. Применение катода позволяет по сравнения с известным увеличить скорость получе-: ввп порошков в 5-6 рвв. I в.п. ф-лы, (/) 1458437

Изобретение относится к порошковой металлургии, в часTHocTH к устройствам для электролитического получения порошков металлов.

Дель изобретения — увеличение

I скорости получения порошков и интенсификация скалывания осадка, Наф фиг.1 представлено схематическое изображение предложенного катода; 1р на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,1, Катод состоит из барабана- с неэлектропроводными эллиптическими торцовыми стенами 1 и 2, в плоскости 15 которых натянуты в радиальном направлении катодные упругие струны 3. Торцовые стенки смонтированы на оси ка" тода 4. Ocr катода 4 выполняет функ" цию катодного токоподвода. На оси 2Р смонтированы опоры 5 и 6. Катодный токоподвод 7 расположен также на оси.

Между торцовыми стенками 1 и 2 также натянуты катодные струны 3, которые смонтированы так, что, проходя через 25 плоскость одной иэ торцовых стенок, натяГиваются между стенками, а далее закрепляются в плоскости другой торцовой стенки. Струны монтируются та" ким образом, чтобы не происходило про=3р скакивание плавающих катодных частиц

8 между ними, причем катоднь|е частицы заполняют барабан на 70-90Х, Натяжение струн осуществляется при помощи раздвигающейся оси барабана 4.

Катодные струны при работе катода находятся под потенциалом.

Устройство работает следующим образом.

Приводной механизм через клиноре- 4р менную передачу обеспечивает вращение эллиптического катодного барабана. При заполнении ванны обрабатываемым раствором катодные частицы SÄ рас-положенные внутри катоднога барабана, 45 всплывают и весь массив частиц во время работы устройства располагается в верхней части барабана. Уровень заполнения ванны раствором выбирается такой, что весь барабан оказывается в 5р погруженном состоянии. За счет достаточно высокой токовой нагрузки по

100 А происходит быстрое осаждение порошка металла на электродных телах

8 и упругих струнах 3. За счет использования в конструкции катода упругих катодных струн и плавающих катодных частиц удается увеличить общую площадь катодной поверхности и,, как. следствие этого, добиться низкой поверхностной плотности тока и обеспечить извлечение металла до низких остаточных концентраций (до 0,01 г/л).

Процесс электролиза протекает в усло-: виях интенсивного гидродинамического режима, резкого изменения давления в слое электродных частиц, происходяще.. го при вращении катодного барабана эллиптической формы. Эти условия спо собствуют увеличению числа соударений электродных чаетиц 8 между собой и с упругими катодными струнами 3 и при" . водят к интенсификации скалывания с них порошка металла. Скалываемый оса" док под действием силы тяжести опускается в сборник, расположенный на дне ванны, откуда периодически выгружается.

Пример 1.Проводили опробывание катода, имеющего размеры П = 385 мм, при цилиндрической форме поперечного сечения 1 = 400 мм, с общей рабочей площадью электродной поверхности

1450 дм при заполнении внутреннего объема катода электродными телами на 85/, при проведении электролиза фиксирующих растворов с начальной концентрацией ионов 1,5 г/л до остаточной концентрации 0,01 г/л, при скорости вращения катода 4,6 с " .

Сопоставимые результаты опробывания предлагаемого катода в сравнении с техническими характеристиками извест" ного представлены в таблице.

Данные .табл.1 свидетельствуют о том, что использование в конструкции катода упругих катодных струн позво" ляет увеличить скорость получения порошков более чем в 2 раза.

Пример 2. Проводили опробы-, вание катода с поперечным сечением эллиптической формы с отношением размеров большой и малой полуосей, равным 1,5; 1,75; 2; и 3. Результаты опробывания, приведенные в табл.2, дают возможность оценить преимущества от использования катода с сечением эллиптической формы в случаях, когда отношение размеров полуосей равно

1,5; 1,75; 2. В случае, когда величи" на отношения выходит эа границы указанных соотношений, например А/В=.3, где А — размер большей полуоси эллип са,  — размер меньшей полуоси эллипса, скорость получения порошков значительно снижается (до 23 г/ч).

1458437

Таблице l аль нцен ня слит

/л сть и сти

Устройство ения ка, I

46,54 Цилиндр

l,5

48

100

0,05

46,54 Цилиндр

А/В 1,0

1,5

100

1450

0iOl

Иредлагаеиое

Таблица 2 т

Внутренний объем катодног барабана

Форма по речного сечения

Начальная концентрация электролита, г/л

Конечная Скорость концентра- получения ция элект пороика, ролнта, г/ч г/л адь эле ой поости ая), Устройств

46, 54 Цилиндр

Иэвестное

t,5

0,05

Предлагаемое

1450

1 5

0,01

200

Эллипс

А/В - 1,И 100

46, 54

1 450

1,5

0,01

220

46,54

Эллипс

А/В 2

100

1450

l 5

0,01

205

46, 54

Эллипс

А/В 3

785

l,5

0,03

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с известным обладает скоростью получения порошков в 5-6 раз выше, Улучшен про5 цесс скалывания порошков с подвижных электродных тел и упругих струн эа счет применения катодного барабана с поперечным сечением эллиптической формы. 10

Формула из ббретения

l. Катод для получения порошков . металлов электролизом водных раство-, ров, содержащий барабан, токоподвод, 46, 54 . Эллипс

А/В 1 5 IOO опоры и электродные тела из неэлектропроводного материала с металличес" ким покрытием, о т л и ч а ю щ и й,. с я тем, что, с целью увеличения скорости получения порошков и интен сификации скалывания осадка, стенки барабана выполнены из струн, при этом

\ боковые стенки выполнены двойными, а электродные тела выполнены в виде плавающих сфер.

2. Катод по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что торцовые стенки выполнены в форме эллипса при отношении длин большой и малой полуосей, равным 1,5-2.

1458437

Составитель !О.Коц

Техр ед Л. Олийнык

Корректор И, Муска

Редактор М.Недолуженко

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 332/31 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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