Установка для электрохимической обработки

 

Изобретение относится к электрохимическому оборудованию, а точнее к ваннам, в которых осуществляется электрохимическое растворение металлов, и может быть использовано для очистки мелкодисперсных материалов от металлических может быть использовано для очистки мелкодисперсных материалов от металлических примесей в частности в производстве порошков синтетических сверхтвердых материалов. Цель изобретения - повышение качества и снижение потерь конечного продукта при очистке мелкодисперсного материала от металлических примесей. При включении двигателя 8 через шкивы 7 и 16 приходят в относительное вращение с определенным режимом ванна 4, диск 19 и корпус 12 с закрепленным на нем катодом 13. Через подвижный канал 21 подают электролит, который принимает вследствие центробежного поля кольцевую форму, концентричную аноду 9, при этом он перемешивается. Через канал 21 подают мелкодисперсный материал, который под действием того же поля перемещается по поверхности диска 19 и оказывается контактно прижатым к поверхности анода 9 кольцеобразным слоем. При этом из-за диаметра диска 19, большего диаметра перегородки 7, обеспечивается поступление свежего электролита к обрабатываемому материалу, находящемуся на аноде. При включении технологического тока происходит анодное растворение металлической фазы исходного продукта, ионы металла перемещаются от анода 9 к катоду 13. При этом благодаря перегородке 17 шлам не загрязняет повторно материал. После завершения анодного растворения металлической фазы прекращают подачу тока и электролита, выключают двигатели. Электролит сливается через отверстия 18, а оставшийся на аноде 9 материал сползает и оказывается сосредоточенным на перегородке 17. После полной остановки вращения открывают крышки 20 и 22 и извлекают обработанный материал. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 25 С 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН1%

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4335910/31-02 (22) 30 ° 11.87 (46) 30.07.89. Бюл. У 28 (71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) Г.А. Базалий, А,Г. Бруква, Г.С. Грищенко, M.È. Маринич и Г.Д.Б. Сарховский (53) 621.762.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1147773, кл. С 25 С 5/04, 1985.

Вайнер Я.В. и Дасаян М,А. Оборудование цехов электрохимических покрытий. Л.: Машиностроение, 1971, с. 75.

„„SU„„1497285 А 1

2 . (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к электрохимическому оборудованию, а точнее к ваннам, в которых осуществляется электрохимическое растворение металлов, и может быть использовано для очистки мелкодисперсных материалов от металлических примесей, в частносУ .ти в производстве порошков синтетических сверхтвердых материалов. Цель изобретения — повышение качества и снижение потерь конечного продукта при очистке мелкодисперсного материала от металлических примесей. При

3 149 включении двигателя 8 через шкивы 7 и 16 приходят в относительное вращение с определенным режимом ванна 4, диск 19 и корпус 12 с закрепленным на нем катодом 13. Через подвижный канал 21 подают электролит, который принимает вследствие центробежного поля кольцевую форму, концентричную аноду 9, при этом он перемешивается.

Через канал 21 подают мелкодисперсный материал, который под действием того же поля перемещается по поверхности диска 19 и оказывается контактно прижатым к поверхности анода 9 кольцеобразным слоем. При этом из-за диаметра диска 19, большего диаметра перегородки 17, обеспечивается подача свежего электролита к

7285 4

15 обрабатываемому материалу, находящемуся на аноде, При включении технологического тока происходит анодное растворение металлической фазы исходного продукта, ионы металла перемещаются от анода 9 к катоду 13, При этом благодаря перегородке 17 шлам не загрязняет повторно материал . После завершения анодного растворения металлической фазы прекращают подачу тока и электролита, выключают двигатели. Электролит сливается через отверстия 18, а оставшийся на аноде 9 материал сползает и оказывается .сосредоточенным на перегородке 17. После полной остановки вращения открывают крышки 20 и 22 и извлекают Oб работанный материал. 1 ил, Изобретение относится к. электрохимическому оборудованию, а точнее к ваннам, в которых осуществляется процесс электрохимического растворения металлов, и может быть использовано для очистки мелкодисперсных материалов от металлических примесей, 30 в частности в технологии производства порошков синтетических сверхтвердых материалов.

Цель изобретения — повышение ка-. чества и снижение потерь конечного продукта при очистке мелкодисперсного материала «т металлических примесей.

На чертеже изображено устройство.

Установка включает корпус 1, в 40 котором на подшипниках 2 смонтирован полый вал 3 ванны 4, изготовленной из токопроводящего материала, !!а валу 3 закреплены контактное кольцо

5, электрически связанное с положи- 45 тельным полюсом источника 6 технологического тока и шкив 7, связанный с электродвигателем 8. На внутренней поверхности ванны 4 закреплен анод

9, выполненный в виде пустотелого цилиндра из материала (например, графита), не подверженного анодному растворению в применяемом электролите, Внутри полого вала 3 на п«дшипниках 10, вьпюлненных из неэлектропроводящего материала (например, фторопласта), смонтирован вал 11, на котором закре,лен корпус 12 из неэлектропровоцпцего материала, несущий на себе катод 13, связанный шиной 14 с валом 11. На валу 11 также установлены контактное кольцо 15, электрически связанное с отрицательным полюсом источника 6 м технологического тока и шкив 16, связанный с двигателем 8. Анод 9 и катод 13 установлены со смещением вдоль оси вращения ванны 4, между ними размещена кольцеобразная перегородка 17 с буртом, выполненная из нетокопроводящего материала. Дно и стенка ванны 4 в зоне расположения катода

13 имеют нетокопроводящее покрытие (например, гуммированны), В дне ванны 4 на радиусе r имеется отверстие

18. На корпусе 12 установлен сплошной нетокопроводящий диск 19, наружный диаметр которого больше внутреннего диаметра, кольцевой перегородки 17. Сверху ванна 4 закрыта крышкой 20, защищенной изнутри некотопроводящим покрытием. Крышка 20 имеет центральное отверстие, в которое вдается воронка подводящего канала

21, закрепленная на крышке 22. В корпусе 1 имеется сливной канал 23.

Установка работает следующим образом.

Включают двигатель 8. От шкивов, закрепленных на валу двигателя вращение передается шкивам 7 и 16, причем диаметры шкивов в передаче выбраны таким образом, что валы 2 и 11 имеют относительное вращение с незначительной скоростью (20

5 14972

60 об/мин), Абсолютное же значение скорости вращения вала 3 с ванной

4 выбирается таким, чтобы величина центробежного ускорения на радиусе

r сливного отверстия 18 была хотя бы не менее, чем на порядок больше ускорения свободного падения, т.е. а = И 2 3 (08 где а — величина центробежного ускорения; M — величина угловой скорости ванны.4; r — радиус расположения сливного отверстия 18. Подают электролит через подводящий канал 21. В условиях сформированного описанным образом центробежного поля электролит преобретает форму кольцеобразного концентричного аноду слоя с внутренним радиусом r избыток электролита сливается через отверстие 18 и далее из корпуса 1 через сливной канал 23. Вследствие относительного вращения валов 3 и

11 происходит перемешивание электролита, Через подводящий канал 21 подают подлежащий обработке, мелкодис- 25 персный материал, содержащий металлическую фазу. Под действием центробежных сил он перемещается по поверхности диска 19 и оказывается прижатым к поверхности анода 9 и надежно удерживается на ней. Вследствие этого, при надлежащем выборе скорости вращения ванны, обрабатываемый материал не имеет тенденции к уносу из анодной зоны, даже если осуществлять

35 непрерывную прокачку электролита через ванну. При этом, так как наружный диаметр диска l9 больше, чем внутренний диаметр перегородки .7, происходит надежное поступление свежих порций электролита непосредственно к находящемуся на аноде обрабатываемому материалу, При включении источника технологического тока осуществляется анодное растворение метал45 лической фазы исходного продукта, ионы металла перемещаются от анода

9 к катоду 13, металл осаждается на катоде. При этом, благодаря тому, что анод и катод смещены вдоль оси вращения ванны 4 и разделены кольцевой перегородкой l7 отрывающиеся с катода частицы металла (шлам) под действием центробежных сил сосредотачиваются в зоне, отделенной от

55 анодного пространства перегородкой

17, т.е. не загрязняют повторно материал, находящийся на аноде, После

85 ь завершения процесса анодного растворения металлической фазы прекрашают подачу технологического тока и лектролита, включают электродвига— гель 8. Происходит выбег двигателя и ванны. По мере постепенного замедления чаши уменьшается центробежное ускорение, электролит заливает сливное отверстие 1S и сливается через него, оставшийся на аноде материал (очищенный от металла продукт синтеза), сползает с анода и оказывается сосредоточенным на кольцевой перегородке 17, удерживаясь на ней благодаря наличию бурта. После полной остановки вращения ванны открывают крышки 22 и 20, извлекают обработанный материал. Последующие циклы обработки осуществляют аналогичным образом.

Таким образом, предлагаемая установка, в отличие от известной, обеспечивает повышение качества электрохимической обработки мелкодисперсного материала при очистке его от металлической фазы, снижая потери материала, расход химических реактивов в 5-6 раз, трудозатраты в 2 раза, стоимость процесса в 1,5-2 раза. формул а изобретения

1. Установка для электрохимической обработки преимущественно дисперсных материалов, содержащая ванну с электродами и приводом вращения, отличающаяся тем, что, с целью повышения и снижения потерь конечного продукта при очистке мелкодисперсного материала от металлических примесей, анод выполнен в виде пустотелого цилиндра, закрепленного на внутренней боковой поверхности ванны, а катод расположен со смещением вдоль оси вращения относительно анода, отделен от него радиальной кольцевой перегородкой и имеет привод вращения.

2. Установка по и. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, она снабжена диском, установленным перпендикулярно оси вращения в верхней части ванны и соединенным с приводом Вращения катода, причем диск выполнен с диаметром, превышающим размер отверстия в радиальной кольцегой перегородке.