Ящичный электролизер

 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при получении металлов электролизом из водных растворов. Цель изобретения - повышение выхода годного катодного металла. Ящичный электролизер состоит из корпуса, устройства для подвода и отвода электролита и установленных на бортовые и промежуточные шины с опорой на изоляторы аноды и катоды. Новым в ящичном электролизере является то, что бортовые и промежуточные шины выполнены с поперечными опорными пазами, расстояния между осевыми центрами которых соответствуют межэлектродному расстоянию, а контактные и опорные пазы на противолежащих шинах расположены оппозиционно. 4 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБДИН.. Я0 <11) (Ц1) С 22 В 15/00

ВЕ,.1.""

И ; .- ;",,:

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 43 7 7081/23 — О? (22 ) 09.02.88 (46) 30.06.90. Бюл. 1"- 24 (71 ) Норильский горно-металлургический комбинат им.А. Н.Завенягина (72) Л.И,Данилов, А.В,С«нька, Н.Т.Литковец, Г.Н.Богинский и А.И.Тырас (53) 621.357..12 (088.8 > (56 ) Основы металлургии./Гад ред.

И.А,Стригина и др. — ll.: !!еталлургия, 1975, т.VII, с.584-585.

Смирнов В.И., Ней«пер А.A., Худяков И.ф. и др, Иеталлург«я меди, никеля и кобальта. — Ч„ тт. — Г1.:

Иеталлургия, 1966, с.203. (54) ПЩ1ЧНН ЭЛГКТНОЛ1!3Г! (57) Изобретение относится к металИзобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано пр«получении металлов электролизом «з B0дш1х растворов.

Цель изобретения — поньшьэние выхода годного катаднага металла.

На фиг.1 показан электролизер, поперечный разрез; на фиг.2 — электролизер, вид сверху; на фиг.3 — вид по стрелке A на фиг.2 (анодная пина); на фиг.4 — вид по стрелке Б на фиг.2 (катодная шина).

Устройство состоит из корпуса электролизера 1 выполненного, например, «з полимербетона, устраиства для подвода электролита 2 (каталитной гребенки), устройства для отвода электролита, (анолитной сливной коробки) З,,анодов 4 с анодными штангалургии цветных металлов и может быть использовано при получении металлов электролизам из водных растворов.

Цель изобретения — повышение выхода годного катодного металла. Лщичньи электролизер состоит иэ корпуса, устройстна для подвода и отвода электролита и установленных на бартоные и промежуточные шины с опорой на изо. чятары аноды и катоды, Новым В ящич нам электролизере является то, что бортовые и промежуточные пины вьптолнены с поперечными опорными пазами, расстояния между осевыми центрами кoòорых сGnòBeтcтpóâò межэлектрадному расстоя1нпс, а контактные и опорные пазы на противолежащих шинах расположены оппозиционна. 4 ил., 1 табл. ми 5 и каталан 6 со штангами 7, установленных на бортовые анодные 8 и катод..ые 9 и промежуточные 1О пины, лежащие на изоляторах 11. hopTopые

8,9 и промежуточные 10 шины выполнены с поперечными контактными паза— ми 12 для анодов « пазами 13 для ка-тодов « поперечными опорными пазами

14, снабженны и вставками 15 «з электраизоляцианнога материала, например палиамида. Анадные штанги 5 одним своим концом установлены в поперечные контактные пазы 12 анодных 8 «л« промежуточных 10 шин, а другим опоршям концом установлены на вставки 15 на противолежащих шинах. Катадные штанги 7 одним своим контактным концом установлены в контактные пазы t3 катодных 9 или промежуточных 10 шин, з

1574662

45 другим опорным концом установлены во вставки 15 на противолежащих ши- нах. При этом контактные 12 и 13 и опорные 14 пазы для одной и той же штанги (анодной или катодной) на противолежащих шинах расположены оппозиционно: против каждого анодного контактного паза 12 на противолежащей шине расположен опорный паз 14 со вставкой 15 и против каждого контактного паза 13 на противолежащей шине расположен опорный паз 14 со вставкой 15. На одной же шине контактные 12 и 13 и опорные 14 пазы расположены поочередно, если первый паз контактный, то все нечетные пазы контактные, а четные — опорные, и наоборот, если первый паз опорный, то все нечетные пазы — опорные, а четные †. контактные. Бортовые шины

8 и 9 имеют опорные пазы 14 только с одной стороны, а промежуточные шины 10 имеют опорные пазы 14 с двух сторон, причем эти пазы расположены в шахматном порядке °

Все пазы на шинах выполнены таким образом, что расстояния между осевыми центрами пазов точно соответствуют межэлектродному расстоянию. Иежэлектродное расстояние рассчитывается исходя из величины сопротивления электролита прохождению электрического тока, силы тока на шинах электролизера, площади анода и катода и лля каждого производства есть величина пос- 35 тоянная. Поэтому соблюдение установленного межэлектродного расстояния, одинаково между всеми электродами в электролизере, обеспечивает стабильный режим электролизера и, соот- 4О ветственно, повышенное качество осаждаемого металла, Изоляционные вставки 15 из полиамида изготавливаются методом литья под давлением и устанавливаются в опорные пазы 14 с прессовой посадкой, .что гарантирует неподвижность изоляционной вставки 15 в опорном пазу шины.

В собранный таким образом элек- Я тролизер устанавливают диафрагменные ячейки, аноды, катоды и заливают электролит, Па достижении необходимого уровня электролита, соответствующего требованиям технологического про55 цесса, на электр олиз ер подается напряжение.

Устройство работает следующим образом.

Электрическйй ток из цепи подается на анодную бортовую шину 8 и через анодную штангу 5 на анод 4, Через электролит от анода 4 на катод 6 (где происходит осаждение металла). Далее от катода 6 через катодную штангу 7 на бортовую катодную шину 9 и в цепь.

В случае, если электролизер состоит не из одной ванны, то описанный процесс повторяется столько раз, сколько ванн в электролизере или сколько промежуточных шин 10 пока не дойдет цо бортовой катодной шины 9 и не зймкнет электрическую цепь. При этом, независимо от точки подКлючения цепи к бортовой анодной шине 8 распределение тока по длине шины происходит практически равномерно, и также равномерно ток распределяется на каждую штангу, так как пазы под штанги 5 изготовлены все одинакового размера и профиля (в пределах точности изготовления), сами штанги 5 одинакового размера, а расположены штанги 5 в пазах 12 по оси паза, потому что опорный конец штанги 5 установлен в опорном пазу

14 противолежащей шины точно по оси контактного паза 12 (оси контактного паза 12 и опорного паза 14 совпадают).

Следовательно, все штанги в пазах установлены одинаково, переходные сопротивления шина-штанга практически одинаковые и плотности тока на каждом электроде тоже одинаковые. Если учесть, что межэлектродное расстояние между каждыми соседними электродами одинаковое так же, как и по всему электролизеру, то, соответственно, и плотности тока по всем электродам будут одинаковы между собой, что и обеспечит .поньш ение качества всего осаждаемого металла (за счет снижения брака на отдельных элеКтродах). Выгрузка-загрузка электродов в процессе обслуживания электролизера не вносит никаких изменений ни в положении электродов относительно друг друга, ни штанг по отношению к шине, что сохраняет стабильными параметры процесса электролиза в течение всего времени работы электроли- зера и, соответственно, стабилизирует и качество осаждаемого металла.

Проведенные в промышленных условиях испытания устройства-прототипа и предложенного устройства (см.таблицу) показали преимушество последне-. го: выход брака катодного металла су- щественно снижен, 5 1 574662

Фор мула и 3 о бр е т е ни я х ода годного катодного металла, бор-, товые и промежуточные шины выполнены с поперечными контактами и поперечны5 ми опорными пазами расстояния межI ду осевыми центрами которых соответствуют межэлектродному расстоянию, а контактные и опорные пазы на противолежащих шинах расположены о13позиционно, l

Основные характеристики пронесся эпектрорафиннрьвенин черновато никеля

Отклонение тока, А

Номер ванны (цеховой ) Выход брака (X) при осакдении никеля в течение, ч

Напрнленне, В

Распределение така, А

Тнп электрода Среди. вакс. 71ин, 12 45 11г

264 г,1

711

7f:ïðåäëoçåêное устройство

416,6

406,9

325

618

ЗЗ1

7 2: пр едл ок е нное устройство

670

416,6

10 38 107

2,0

502

316

73: устройство- К прототип

146

731

3,2 8,7 16,4 г,з

142

1072

152

774

74;устройствопрототип

2,8 8,3 15,9 г,г

175

908

П р и м е ч а н н е. 71 — элехтролнзер имеет бортоную н прамекуточную шины с поперечнымн контахтньэчн н поперечными опорнымн пазамм., выполненными в внле днух верхних профилей, показанных на фиг.3,4; 72 — электролнзер имеет бортовую и промелуточные шины с поперечнъмн контактныын и л оп ер еч н ычи оп о р наев л а э а ми, вып оплел н счи в вице дв ух ник ни х профилей, показанных на фнг.з и 4; 73 н 74 - электролнэеры ло лрототипу. Средние каталине и анодные плотности тока в предлокенк ном устройстне и устройстве-прототипе равны 260 Л/и

Нщичный электролиэер для водных растворов, содержащий корпус, устройства для подвода и отвода. электролита и установленные на бортовые и промежуточные шины с опорой на изоляторы аноды и катоды, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выи06,9

416,6

406,9

416,6

406,9

+ 294,4

152>6 — 81,9

+ 253,4

85,6

+ 85,1 — 90,9

+ 314,4

270,6

+ 665,1 — 264,9 ч

+ 357,4

264,6

+ 501,1

239,9

1574б62

5 В л Риг Я è86

%иг. 4

Составитель Д.Кривошеин

Техред Л.Сердшкова Корректор М.Максимишинец

Редактор Л.Пчолинская

Тираж 489

Заказ 1759

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101