Катодная камера электролизера

 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано для электролитического извлечения металлов из растворов их солей. Сущность: катодная камера электролизера содержит корпус с перфорированными стенками и прижимной крышкой, внутри установлена рамка с отверстием для ввода раствора и прикрепленными к ней перфорированными токоподводами и углеграфитовые электроды. Углеграфитовые электроды выполнены в виде ленты, размещенной зигзагообразно между перфорированными стенками корпуса и перфорированными токоподводами, при этом в зигзагах ленты расположены прослойки электроотрицательного металла. 2 ил.

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано для электролитического извлечения металлов из растворов их солей.

Известен электролизер для извлечения металлов из растворов их солей, содержащий чередующиеся анодные и катодные блоки, с отверстием в катодном блоке для ввода исходного раствора, при этом катодные блоки выполнены в виде камер с перфорированными стенками, служащими токоподводом, на котоpых закреплены катоды из углеграфитового материала [1] Недостатком этого устройства является низкая удельная производительность.

Известна также электpодная камера, содержащая рамку с прикрепленными к ней перфорированными стенками-токоподводами, углеграфитовые электроды, сетки и прижимы. Рамка выполнена из токонепроводящего элемента П-образной формы, концы которого соединены токопроводящей планкой и прижимами [2] Недостатком этого устройства является невысокая удельная производительность. Это объясняется тем, что поляризация по толщине катода распределяется неравномерно, что связано с изменением концентрации ионов металла при прохождении раствора через слой катода, различием электропроводности электролита и катодной основы, вследствие чего реакционная поверхность катода ограничена и осаждаемый металл распределяется по толщине катода узким фронтом. Ограничена и скорость осаждения металла, поэтому увеличение толщины углеграфитового катода не приводит к существенному увеличению производительности катодной камеры.

Цель изобретения повышение удельной производительности катодной камеры.

Поставленная цель достигается тем, что катодная камера электролизера, содержащая корпус с перфорированными стенками, разделенный перфорированными токоподводящими перегородками на три секции, углеграфитовые электроды, размещенные в крайних секциях, штуцер для подвода раствора в среднюю секцию и крышку, согласно изобретению, снабжена элементами из электроотрицательного металла, выполненными в виде прослоек, при этом углеграфитовые электроды выполнены в виде ленты, уложенной в секциях зигзагообразно, а прослойки размещены между слоями ленты.

В качестве электроотрицательного металла можно использовать, например, алюминий или цинк.

Прослойки электроотрицательного материала могут быть выполнены в виде засыпки из гранул, стружки, опилок и т.д. либо выполнены в виде пластин.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 вид спереди в разрезе.

Катодная камера представляет собой корпус 1 прямоугольной формы, стенки 2 которого перфорированы. Внутри корпуса 1 вертикально размещена рамка 3, выполненная из токопроводящего материала. К рамке 3 с обеих сторон прикреплены перфорированные перегородки 4, которые делят корпус 1 на три секции 5, 6 и 7. В нижней части корпуса 1 имеется штуцер 8 для ввода раствора в среднюю секцию 6. В крайних секциях 5 и 7 зигзагообразно уложены ленты углеграфитового волокнистого материала 9, в зигзагах обеих лент размещены прослойки 10 из алюминиевой стружки. Для создания герметичности катодной камеры и увеличения катодной основы корпус 1 снабжен крышкой 11, прижим которой осуществляется болтами (не показаны).

Катодная камера работает следующим образом.

Исходный раствор подают через штуцер 8 в среднюю секцию 6 корпуса 1, где он проходит через перфорированные перегородки 4 в крайние секции 5 и 6 и вступает в контакт с углеграфитовым волокнистым материалом 9 и алюминиевыми прослойками 10. Затем обедненный в процессе электролиза по содержанию металла раствор удаляется через перфорированные стенки 2.

Положительный эффект предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в повышении удельной производительности в 7-10 раз. Удельный расход электроэнергии при этом уменьшается в 4-12 раз.

Формула изобретения

КАТОДНАЯ КАМЕРА ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, содержащая корпус с перфорированными стенками, разделенный перфорированными токоподводящими перегородками на три секции, углеграфитовые электроды, размещенные в крайних секциях, штуцер для подвода раствора в среднюю секцию и крышку, отличающаяся тем, что, с целью повышения удельной производительности камеры, она снабжена элементами из электроотрицательного металла, выполненными в виде прослоек, углеграфитовые электроды выполнены в виде ленты, уложенной в секциях зигзагообразно, прослойки размещены между слоями ленты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2