Электролизер для растворения металлов и сплавов
ОП ИСАНИЕ
Ива ВГЕтЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
РЦ Ц,. Кд.з
С 25 С 1/00
С 25 С 7/00 сприсоединенмем заявки Йо
Государственный комнтет
СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй (23) Приоритет
Опубликовано 2301.83. Бюллетень Но 3
f $3) УДК 6 21- 357.. 1(088-. 8) Дата опубликования описаннл 230183 (72),Авторы изобретения
Л. И. Грацерштейн, В. A ° Быков и К. И. Кр
Московский завод вторичных драгоценных мет (73 ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАСТВОРЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
И СПЛАВОВ
Изобретение относится к электро« химическому растворению цветных металлов и сплавов и может быть использовано в химической, машиностроительной промышленности, а также цветной . металлургии для прйготовления растворов при получении солей металлов, для приготовления электролитов и т.д.
В электрохимнческой практике не используется прямое растворение слитков.из-за относительно большого их веса и сложности организации к ним токоподвода. Поэтому обычно из слитков изготовляют . листовые, стержневые, либо цилиндрические электроды, которые затем подвергают электрохимическому растворению. В конечном итоге такая предварительная обработка слитков удорожает процесс растворения.
Известен электролизер для растворения металлов и сплавов, содержащий прямоугольный корпус,токоподвод,штуцеры для заполнения и .слива электролита (11.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому результату является электролизер для растзорения металлов и сплавов, содержащий прямоугольный корпус, токоподвод, штуцеры для заполнения и слива электролита. Электролизер представляет собой прявюугольную ванну, 4утерованную кислотостойким материалом с размещенными в полости ванны листовыми электродами, которые завешиваются на токоподводящих шинах (2 Д.
Однако известным конструкциям электролизеров присущи недостатки, а именно наличие большого количества оборотных отходов, в виде нерастворивых частей электродов "обсосков" количество таких "обсосков" составляет от 8-12в от массы перерабатываемого материала, специальная подготовка электродов (литье, прокат, прессование) и сложность в их обслуживании.
Целью изобретения является сокращение оборотных отходов,и упрощение эксплуатации электролизера.
Эта цель достигается тем, что электролизер для растворения металлов и сплавов, содержащий прямоугольный корпус, токоподвод, штуцеры для
25. заполнения и слива электролита, снаб" жен загрузочными карманами, закрепленными на стенках корпуса, и токовым экраном из диэлектрического материала, загрузочные карманы снабжены сетЗО кой, упорными кронштейнами с шипами
990877 и токоподводящими призмами, при этом токоподвод расположен с внешней стороны корпуса, сетка и токовый экран размещен на упорнЫх кронштейнах, токоподводящие призмы установлены на шипах и соединены с токоподводом и токовым экраном.
Кроме того, электролизер снабжен съемными распорными перегородками иэ диэлектрического материала, размещенными в корпусе электролизера перпендикулярно загрузочным карманам.
На фиг. 1 представлена аксонометрическая проекция единичной ячейки, которая может сама служить электролизером; на фиг. 2 - то же, общий вид; на фиг. 3 — аксонометрическая проекция кармана; на фиг. 4 — то же, общий вид; на фиг 5 - соединение призмы с токоподводом; на фиг. разрез A-A на фиг. 5 °
Электролизер содержит корпус 1, фу-20 терованный внутри диэлектрическим материалом стойким к агрессивным средам. На стенках электролиэера установлены загрузочные карманы 2. Боковые стороны загрузочных карманов 2 25 представляют собой металлические угольники 3, которые покрыты, также как и корпус 1 электролизера, диэлектриком (фиг. 1) . Крепление угольников 3 на стенках корпуса зависит от материала корпуса электролизера, в случае применения металлических угольников 3 они привариваются, а в случае железобетонного корпуса, они заделываются в стенки при его изготов- 3 лении. Нижняя часть загрузочных карманов 2 (фиг. 2) выполнена в виде сборной конструкции, Она состоит из упорных металлических кронштейнов
4, предназначенных для удержания мас-4О сы растворяемых слитков в полости кармана. Упорные кронштейны 4 снаб. жены шипами 5, служащими для установки на них токоподводящих призм б. упорные кронштейны 4 совместно с шипами 5 футерованы диэлектрическим ма- 4> териалом также, как и корпус 1. Крепление упорных кронштейнов 4 осуществляется также, как и угольников 3.
Под призмами б на упорные кронштейны 4 помещается металлическая сетка 7, служащая: для удержания осыпающихся кусков слитков, подвергающихся растворению..Установка металлической сетки под призмы 6 позволяет достигнуть полное растворение слитков.
Призмы б установленные на кронштейнах 4 дополнительно крепятся бол- 60 товым соединением 8 с токоподводом 9, расположенным с внешней стороны корпуса электролизера 1. Призмы б выполнены в верхней части в виде ножа треугольной формы (фиг. 3) . Материал 65 которого изготовляются призмы б более твердый чем материал растворяемого слитка. Такой выбор материала призмы позволяет улучшить элек трический контакт между слитком и то коподводящей призмой.
Испытания данной конструкции при рафинировании меди показывают, что падение напряжения в переходном контакте составляет 0,027 В, что в 2,5 раза ниже, чем в известных конструкциях, а для рафинирования никеля соответственно 0,053 В или в 1,5 раза, для серебра — 0,0061 В.
В случае металлического корпуса 1 между токоподводом 9 и стенкой корпуса устанавливается диэлектрическая прокладка 10. На шейку 11 болтового соединения 8 одевается герметизирующее кольцо 12 и диэлектрическая втулка 13. Если корпус электролизера 1 неметаллический, то на шейку одевается только герметизирующее кольцо
12. С торцовой стороны упорных кронштейнов 4 крепится токовый экран 14, выполненный из диэлектрического материала. Он предназначается для защиты призм 6 и сетки 7 от электролитического растворения, благодаря ему изменяется путь прохождения тока (фиг.4) .
Высота верхней части токового экрана 14 превышает высоту призм б на
20-50 мм. В нижней части, между стенкой корпуса электролизера и токовым экраном имеется зазор, через который шламовые частицы падают на дно электролизера.
Для предотвращения выпадения слитков из загрузочных карманов 2 (за счет изменения линейных размеров слитка) в процессе их электролитического растворения, в полости электролизера перпендикулярно слиткам устанавливаются перегородки 15 из диэлектрического материала. Нижняя часть перегородок, 15, под карманами 2, упирается в стенки электролизера.
Электролизер работает следующим образом.
В карманы 2 загружают слитки, затем через загрузочный штуцер 16 заливают электролит до полного покрытия слитков зеркалом раствора, после чего включают ток. В процессе электролитического растворения слитки оседают, что позволяет без отключения тока загружать новое количество слитков.
По окончании процесса производят слив электролита через сливной штуцер 17 совместно со шпамом.
Электролизер может работать в периодическом и непрерывном режимах.
Данная конструкция электролизера позволяет проводить растворение, как
: 990877
Спосо
Показатели
Известный
Предлагаемый
8-12
Отсутствует
4-6
1,2-1, 8
2,0-3,0
30 на постоянном токе, так и на переменном.
Использование предлагаемого электролизера позволяет растворять металлы и сплавы тяжелых цветных металлов, а также благородных в виде слитков и брусков без образования
Количество оборотных отходов от общей массы загружаемых электродов
Количество подготовительных операций
Трудоемкость на одном электролизере за одну смену, чел/ч
Экономический эфФект составит
130-150 тыс. руб.
Формула изобретения
1 ° Электролизер для растворения металлов и сплавов, содержащий прямоугольный корпус, токоподвод, штуцеры для заполнения и слива электролита, отличающийся тем, что, с целью сокращения оборотных отходов и упрощения эксплуатации, электролиэер снабжен загрузочными карманами, закрепленными на стенках корпуса, и токовым экраном из диэлектрического материала, загрузочные карманы снабжены сеткой, упорными кронштейнами с шипами и токоподводящими приэмамн, прн этом токоподвод распооборотных отходов — "обсосков", исключает дополнительные операции подготовки электродов - литье и прокатку листовых электродов. Данная конструкция уменьшает трудоемкость процесса растворения в 1,4-1,7 раза по сравнению с известными.
Результаты приведены в таблице. ложен с внешней стороны корпуса электролизера, сетка и токовый экран размещены на упорных кронштейнах, токоподводящие призмы установлены на ши пах и соединены с токоподводом и то-. ковым экраном.
2. Электролизер по и. 1, о т л ич а .ю шийся тем, что он снабжен съемными раапорными перегородками иэ диэлектрического материала, разме- . щенными в корпусе электролизера перпендикулярно загрузочным карманам.
Источники информации, принятые во внимание при эхспертиэе
1. Прикладная электрохимия. Под ред. И. Т. Кудрявцева. М., "Химия", 1975, с. 256-257.
2. Прикладная электрохимия. Под ред. А. Л. Ротиняна, М., "Химия", 1975., с. 23 -25.
990877
Фиаб
Составитель В. Красина
Техред M ° Kîøòóðà
Редактор Н. Рогулич
Корректор М. Шароши
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 66/40 Тираж 641 . Подписное
ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб;, д. 4/5
