Способ предотвращения образования сернокислотного тумана

Способ предотвращения образования сернокислотного тумана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CoIo3 Севатсннк

Соцналнстнчесннк

Реслублнк

Ф

1 ф ь "-.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 04 02.80 (21) 2878093ä2-02 (53)М. Кд. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 25 С 1/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.1081. Бюллетень ИЯ 38

Дата опубликования описания 15. 10. 81 (53) УДК б21. 357.1 (088. 8) В.П. фомин, В.И. Огородничук, A. ".;-Насекан, П.Л. Сапитон и Н.П. Констант нов (72) Авторы изобретения

Государственный ремонтно-строите специализированный трест Укрцветметремонт и Запорожский индустриальный институт

f (71) Заявители (54 ) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СЕРНОКИСЛОТНОГО ТУМАНА

Изобретение относится к цветной металлургии, к получению цветным металлов методом электролиза водных растворов.

Процесс получения металлов электроосаждением из кислых электролитов сопровождается выделением газообразных веществ. Пузырьки rasa, разрываясь у поверхности электролита, способствуют испарению кислоты и образованию агрессивных аэрозолей в атмосфере цеха, называемых сернокислотйым туманом.

Известен способ предотвращенйя образования сернокислотного тумана путем введения в электролит пенообразующих добавок (1 ), Недостатком такого способа является низкая эффективность защиты, неустойчивость слоя пены, ее взрыво- .®О опасность и токсичность некоторых пенообразующих, например мыльиогО корня.

Известен также способ предотвращения, образования сернокислотного тумана путем укрытия межэлектродной поверхности электролита полиэтиленовыми трубками (2).

Недостатком этого способа являетсн трудоемкость создания укрытия ЗО и его низкая эффективность, так как в процессе электролиза электролит проникает во внутреннюю полость трубочек, снижая их плавучесть.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ предотвращения образования сернокислотного тумана при водном электролизе, включающий укрытие поверхности электролита поплавками из синтетического полимерного материала. Известный способ состоит в том, что на поверхность электролита помещают слой поплавков сферической формы диаметром 20-45 мм из полиэтилена или.полипропилена. Слой поплавков служит для уменьшения открытой поверхности жидкости в ванне и препятствует растворению в ней кислорода воздуха (3 7.

К недостаткам известного способа следует отнести то, что площадь открытой поверхности, при защите поплавками указанного размера, остается достаточно большой для интенсивного испарения. При бурном газовыделении мельчайшие частицы электролита. беспрепятственно.уносятся в атмосферу цеха восходящими потоками газа, образуя .сернокислотный туман. Извест872602 ный способ защиты поплавками указанного размера (20-45 мм) не может быть применен для укрытия поверхности электролита в современных электролизерах, так как межэлектродное расстояние в них составляет 15,18 мм, что в 1,5 раза меньше размера поплавков. При уменьшении размеров поплавков повышается эффективность укрытия, но снижается их плавучесть, создаваемая разностью между выталкивающей силой и весом поплавка, который, в свою очередь, зависит . от плотности материала. Снижение плавучести, при уменьшении геометрических размеров, препятствует созданию на поверхности электролита многослойного укрытия, а однослойное — не обеспечивает эффективной защиты.

Целью изобретения является снижение концентрации агрессивных аэрозолей в атмосфере цеха. 20

Поставленная цель достигается тем, что в соответствии со способом предотвращения образования сернокислотного тумана при водном электролизе, включающем укрытие поверхности электролита поплавками из синтетического полимерного материала, на слой поплавков, уменьшающий открытую поверхность электролита и препятствующий его испарению, помещают дополнительно фильтрующий слой из частиц пористого синтетического материала, размером 5-8 мм.

Частицы пористого синтетического материала предварительно обрабатывают лиофобным составом, например парафином, при 100 С, в течение 5-10 мин.

В процессе получения металлов из раствора методом электролиза пузырьки газа (водорода), разрываясь у поверхности электролита, увлекают в 40 атмосферу цеха его мельчайшие капельки. На поверхность электролита помещают слой поплавков, который служит для снижения количества испаряющегося электролита за счет уменьшения пло-45 щади его открытой поверхности. Затем располагают фильтрующий слой из частиц пористого синтетического материала размером 5-8 мм. Этот слой препятствует туманообразованию, задерживая на себе мельчайшие капельки электролита. Указанный размер частиц позполяет укрывать электролизеры с межэлектродным расстоянием 15-18 мм.

Частицы пористого синтетического материала предварительно обрабатывают

55 лиофобным составом, например парафином, при 100 С в течение 5-10 мин.

Обработка частиц лиофобным составом препятствует набуханию пористого материала,кроме того, уменьшается сма- () чиваемость поверхности частиц, что обеспечивает эффективную защиту элек,тролита от испарения, так как он не проникает в зазор между стенками соприкасающихся частиц. Рекомендуемые температура и продолжительность обработки частиц являются оптимальными для большинства пористых синтетических материалов, например пенополистирола, и обеспечивают вспенивание и пропитку в водных средах.

B качестве материала для укрытия может быть„использован .любой продукт органического или синтетического происхождения, с удельным весом в два раза меньшим удельного веса электролита.

Пример. В сосуд цилиндрической формы наливают 10 л воды и нагревают ее до температуры кипения.

В кипящую воду вводят 0,2 кг парафина, который расплавляется и всплывает, образуя на поверхности пленку.

В приготовленный воднопарафиновый состав помещают 0,5 кг гранул пенополистирола марки ПСЕ. Под воздействием тепла гранулы вспениваются и образовывают поплавки в форме шариков, которые, всплывая, обволакивают парафином. В слое парафина вспенивание продолжается, о чем свидетельствует непрерывное увеличение размеров шариков. Через 5 мин поплавки достигают заданных размеров пбсле чего их извлекают перфорированным черпаком и охлаждают при непрерывном встряхивании для удаления излишков парафина и предотвращения слипания. На поверхность электролита (400 см ), находящегося в прямоугольном сосуде и содержащего 20Ъ серной кислоты, помещают двухслойное укрытие общей толщиной 20 мм из обрабо.— танных поплавков. Для имитации процесса газовыделения через электролит продувают сжатый воздух. Сосуд взвешивают перед началом испытаний и затем через каждый час — для определения количества испарившегося электролита .. для получения сравнительных данных параллельно испытывали сосуды аналогичной конструкции, содержащие электролит того же состава, на поверхности которого помещали поплавки полученные по известному способу, а также поплавки, обработанные воском.

Поверхность электролита в контрольном сосуде не имела укрытия, .,ее площадь составляла 400 см, испы2 тания проводились в течение 10 ч.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Данные, приведенные в таблице, сведетельствуют о том, что многослойное укрытие из частиц пористого синтетического материала снижает количество испарившегося электролита.

Бще больший эффект укрытия достигается при обработке пористых частиц лиофобным составом, например парафином, воском, стеарином и др.. 872602 расстоянием; получить многослойное укрытием сократить потери электроли" та вследствие его испарения, сни зить концентрацию вредного аэрозоля вследствие его испарения в шесть раэ. Размер поплавков,мм

Материал поплавков

Количество слоев

Количество испарившегося электролита, г

Способ

Полиэтилен 1

180

Известный

То же

Пенополисти- 1 рол

160

Предложенный

5-8

Пенополисти- 2 рол,пропитанный парафином

Пенополисти- 2 рол,пропитанный воском

5-8

То же

Без укрытия

200

Контрольный

Формула изобретения

1. Способ предотвращения образова- ЗО ния сернокислотного тумана при водном электролизе, включающий укрытие поверхности электролита поплавками из синтетического полимерного материала, отличающийся тем, что, 35 ° I с целью снижения концентрации агрессивных аэрозолей в атмосфере цеха, на слой поплавков помещают дополнительный фильтрующий слой из частиц пористого синтетического материала размером 5-8 мм.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что частицы пористого

Составитель A. Важина

Техред М. Рейвес Корректор В. Синицкая

Редактор С. Тимохина

Заказ 8957/43 Тираж 707 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал НПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Использование предложенного способа предотвращения образования сернокислотного тумана позволяет укрывать поверхность электролита на электролизерах с малым межэлектродйым синтетического материала предварительно обрабатывают лиофобным составом, например парафином, при 100 С в течение 5-10 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лакерник М.М. и Пахомова Г.Н.

Металлургия цинка и кадмия. М., 1969, с.359.

2. Патент США Р 3948747; кл. 204-242, 1971 °

3. Using à Laiv of Balls to Contain Corrosive Fumes "Anti Corros ion", Ju1у, 1971, р. 15-18.