Многокамерный проточный электролизер

Многокамерный проточный электролизер

Реферат

 

Изобретение относится к конструкциям электролизеров для извлечения благородных металлов из растворов. Цель изобретения - повышение производительности. Электролизер содержит корпус, разделенный поперечными перегородками на камеры, в которых размещены катоды и аноды. Поперечные перегородки выполнены сплошными и расположены ниже верхних кромок стенок корпуса. Катоды размещены по всей ширине поперечных перегородок, причем верхняя плоскость катодов расположена на уровне их верхних кромок. Анодные камеры размещены верхней плоскостью на уровне верхней кромки стенок корпуса и образуют основание с его днищем щелевые отверстия. Катоды расположены по обе стороны поперечных перегородок. Основание анодных камер выполнено выпуклым. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электролитическому извлечению металлов из растворов и может быть использовано в золотодобывающей промышленности для извлечения золота и серебра из тиомочевинных растворов и элюатов. Цель изобретения - повышение производительности. На фиг. 1 показан электролизер в аксонометрии; на фиг. 2 - электролизер, вид сверху; на фиг. 3 - продольный разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - поперечный разрез Б-Б на фиг. 2. Электролизер содержит корпус с наклонным днищем 1 и разделен на камеры сплошными поперечными перегородками 2, верхняя кромка которых расположена ниже верхней кромки боковых стенок 3 корпуса. В камерах электролизера на поперечных перегородках 2 по всей их ширине закреплены катоды 4. Перед катодами размещены анодные камеры 5, разделяющие камеры электролизера на две части. Анодные камеры 5 снабжены сетчатыми анодами 6 и ионообменными мембранами 7, закрепленными на внешних, обращенных к катодам сторонах, и установлены в направляющих 8, расположенных на боковых стенках корпуса. При этом анодные камеры 5 установлены в камерах электролизера верхней плоскостью на уровне верхней кромки боковых стенок корпуса, а основанием 9 образуют с днищем корпуса щелевое отверстие (зазор) для перетока раствора католита из одной части камеры в другую. Основание 9 анодных камер выполнено в виде криволинейной поверхности, выпуклой в сторону наклонного днища 1 корпуса. Первая камера образована торцевой стенкой 10 корпуса, на которой выполнен входной патрубок 11, и первой сплошной поперечной перегородкой 2 корпуса. Последующие камеры выполнены между предыдущей и последующей по ходу раствора сплошными поперечными перегородками 2, на последней из которых расположен сливной карман 12 с патрубком 13 на торцевой стенке. Катоды 4 выполнены из металлической сетки в виде гофрированного блока с зазором между гофрами сетки и закреплены на поперечных перегородках в контейнерах 14, выполненных из полос. Подвод тока к анодам 6 и катодам 4 осуществляется соответственно от анодной шины 15 и катодной шины 16. Анодная шина 15 изолирована от корпуса, закреплена на его боковых стенках и электрически соединена с анодами 6, а катодная шина 16 закреплена на ребре 17 наклонного днища корпуса электролизера. В нижней части камер электролизера выполнен патрубок с запорным устройством 18 для выпуска катодного осадка. Боковая стенка 19 анодной камеры 5, расположенной в первой по ходу раствора камере электролизера, выполнена из диэлектрика в виде сплошного листа. Для исключения сброса взвешенных частиц в слив последняя по ходу раствора камера электролизера, расположенная между предпоследней и последней поперечными перегородками 2, выполнена отстойной - без анодной камеры и катода. Для предотвращения растворения осажденного осадка - шлама отрицательный потенциал подведен к наклонному днищу корпуса. Электролизер работает следующим образом. Раствор поступает в первую камеру электролизера через патрубок 11, опускается вниз между торцевой стенкой 10 и первой анодной камерой 5 и через щелевое отверстие между выпуклым основанием 9 анодной камеры и днищем 1 корпуса проходит под нижнюю плоскость катода 4, расположенного во второй половине первой камеры, и поднимается снизу вверх по зазорам между сетчатыми гофрами катода. Далее раствор переливается через верхнюю кромку поперечной перегородки 2 во вторую по ходу раствора камеру, протекает сверху вниз, омывая сетчатый катод 4, расположенный в первой половине второй камеры. Затем снова проходит через щелевое отверстие между выпуклым основанием 9 второй анодной камеры 5 и днищем 1 корпуса, поднимается снизу вверх по зазорам сетчатого катода 4, расположенного во второй части второй камеры, и т.д. последовательно проходит через все камеры с установленными в них катодами 4 и анодными камерами 5. Металлы осаждаются на катодах 4 и в виде порошка-шлама осыпаются в нижнюю часть камер, накапливаясь в них. По мере накопления осадок выгружается через патрубок с запорным устройством 18. Осветленный раствор переливается через кромку последней поперечной перегородки 2 в карман 12 и сливается из электролизера через патрубок 13. Таким образом, поступающий в электролизер через загрузочный патрубок раствор перемещается к сливному патрубку сплошным по всей ширине корпуса однородным по сечению потоком, переливаясь из одной камеры в другую через верхние кромки сплошных поперечных перегородок, а из одной части камеры в другую через щелевые отверстия между основанием анодной камеры и днищем корпуса, совершая синусоидальное движение в основном направлении - в сторону слива. При этом раствор взаимодействует с поверхностями катодов и анодов по всей ширине электролизера практически непрерывно на всем протяжении потока от первой до предпоследней камеры. В результате одновременного участия в процессе максимального объема раствора обеспечивается практически непрерывность процесса электролиза по всему пути потока, повышаются интенсивность процесса и производительность электролизера. Плавное, синусоидальное движение раствора по всей ширине электролизера в одном основном направлении, без резких поворотов потока в сторону, разрывов его на части, без существенного изменения сечения и скорости потока обуславливает однородность потока как по его сечению, так и по его протяженности, однообразный устойчивый его характер, большую, чем у прототипа, ламинарность. Ламинарность потока повышает также выполнение оснований анодных камер в виде обтекаемой криволинейной поверхности (выпуклыми). Это, в свою очередь, способствует улучшению гидродинамического режима процесса, повышению его устойчивости и равномерности, более свободному тепломассообмену, нестесненному выпадению частиц металла в осадок, полной и равномерной загрузке рабочих поверхностей анодов и катодов, в конечном итоге повышению эффективности и интенсификации процесса электролиза. Свободное нестесненное осаждение частиц металла и отсутствие взмучивания уже выпавшего осадка, обуславливаемые ламинарным характером потока при перетоке раствора из одной камеры в другую, приводит к уменьшению массы взвешенных в растворе частиц, тем самым, к снижению зарастания частицами металла катодов. В результате повышаются устойчивость и эффективность процесса во времени, увеличивается длительность межремонтного цикла (от чистки до чистки сетчатых катодов), обеспечивается более надежная и производительная работа электролизера. Надежность и производительность электролизера обеспечиваются также отсутствием на рабочих поверхностях анодов и катодов (ионообменных мембранах, сетках), равномерно омываемых однородным потоком раствора, локально перегруженных и быстро разрушаемых участков. Кроме того, отсутствие в предлагаемом электролизере в отличие от прототипа переточного устройства упрощает конструкцию электролизера, делает ее более технологичной и экономичной в изготовлении, значительно уменьшает габариты аппарата. Так, ширина предлагаемого электролизера меньше ширины прототипа на 15%, а высота на 10%. Это позволяет снизить металлоемкость электролизера и повысить его производительность по сравнению с прототипом на 20%.

Формула изобретения

1. МНОГОКАМЕРНЫЙ ПРОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР, содержащий корпус разделенный поперечными перегородками на камеры, и размещенные в них катоды и анодные камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, поперечные перегородки выполнены сплошными и расположены ниже верхней кромки стенок корпуса, катоды размещены по всей ширине поперечных перегородок, причем верхняя плоскость катодов расположена на уровне из верхних кромок, а анодные камеры размещены верхней плоскостью на уровне верхней кромки стенок корпуса и образуют основанием с его днищем щелевые отверстия. 2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что катоды расположены по обе стороны поперечных перегородок. 3. Электролизер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что основание анодных камер выполнено выпуклым.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.10.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 20-2003

Извещение опубликовано: 20.07.2003