Аппарат для электрохимической обработки жидких сред

Аппарат для электрохимической обработки жидких сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»994430

Со1оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное:к авт.. сеид-ву— (22}.Заявлено 25.0381 {21) 3268719/23-26 рцм.мл. ,С 02 F 1/46 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР

-по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

t$3j УДК 628 ° 543 (088.8 ) Опубликовано 070283. Бюллетень Йо5

Дата опубликования описания 070283

В.A. Чантурия, И.B. Петров, И.С. Гацак, Г.A

A.A. Скрунде н A.Ì. Федотов (72) Авторы изобретения сов, Ф

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знаме и научно-исследовательский н проектный институт механической обработки полезных ископаемых -- = . (71) Заявитель (54 ) АППАРАТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ЖИДКИХ СРЕД

1 2

Изобретение относится к обогаще-нию руд, в частности к аппаратам— электролизерам для электрохимической обработки флотационных суспензий, растворов флотореагентов и сточных вод,,и моЖет найти применение в раз.личных областях химической промыщленности.

Известен электролизер, предназна- .1()ченный для электрохимнческой обработ-ки Флотационных суспензий с неподвиж-=.. ными (стационарными) электродами, катодом и анодом. Электрохимическая обработка суспензии перед флотацией достигается прохождением ее последовательно через оба неподвижных элек" трода (1);.

Недостатками данного аппарата яв--ляется его невысокая эффективность работы.

Наиболее близким по технической . сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электттоли= зер, содержащий электроды, разделен= ные водопроницаемой -диафрагмой (капроновая, хлориновая и др, ткани ) или ионитовой мембраной, которые играют рознь токопроводящей газоне . проницаемой перегородки и позволяют исключить влияние на обрабатываемую---ЗО жидкую среду нежелательного элек" тродного процесса. Аппарат представляет собой прямоугольный бак с горизонталью и стационарно расположенным на его дне анодом в виде пластин иэ графита, разделенном мембраной или диафрагмой от расположенных ниже пластин катода, выполненных из обычной или нержавеющей стали. Через верхнюю рабочую камеру {анодное отделение ) протекает обрабатываемая исходная суспензия или сточная вода, а через нижнюю вспомогательную камеру (катодное отделение ) прокачивается — с целью обеспечения требуемой электропроводности системы - раствор электролита, например сульфата натрия f2 3.

Недостатками данного устройства являются низкая производительность, обусловленная малой величиной массо-. переноса и низкой турбулнзацией пото", ка, что предопределяет низкую вЕроятность осуществления непосредственного контакта твердой частицы с поверхностью электрода и значит передачи заряда с частицы на электрод и обратно (анодная или катодная поля-. ризация частиц ), а также невозможность,применения аппарата для элек994430 трохимической обработки грубозернистых суспензий плотностью до 60-70% твердого, так как из-за слабого перемешивания твердые частицы не способны находиться в состоянии взвеси.

Цель изобретения — повышение производительности аппарата.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате., содержащем корпус, разделенный диафрагмой на рабочую камеру, в которой размещен перфорированный электрод, и вспомогательную камеру, содержащую плоский вспомогательный электрод, камеры снабжены приспособлениями для входа и выхода обрабатываемых сред и электролита, причем перфорированный электрод выполнен н виде диска и установлен с возможностью вращения, .вспомогательная камера выполнена в виде цилиндра, на дне которого расположен плоский вспомогательный электрод, причем приспособление для ввода электролита но вспомогательную ка-. меру выполнено в виде канала, обеспечивающего тангенциальный ввод элек- 25 тролита, а отверстие для вынода электролита расположено в центре дна вспомогательной камеры.

На чертеже изображена общая схема.39 установки с камерами для вращающегося дискового электрода.

Аппарат состоит из прямоугольного корпуса электролизера 1, разделенного вертикальным перегородками 2 на 35 четыре рабочие камеры — ячейки 3, в каждой из которых помещены дисковые вращающиеся электроды 4, соединенные с приводом вращения через валы 5.

В нижней части корпуса под каждой из 40 ячеек 3 располо>кены вспомогательные цилиндрические камеры 6 с уложенными на дне неподвижными плоскими электродами 7, оснащенные центральными отверстиями 8 для нывода электролита.

Рабочие камеры — ячейки 3 отделены от вспомогательных камер б пористыми нодонепроницаемыми мембранами 9. Выпрямитель 10 предназначен для преобразования переменного тока в постоянный. Насос 11 служит для перекачки раствора электролита в дегазаторы, из нижнего 12 н верхний 13, имеющие тангенциально расположенные кацалы

14, служащие для ввода электролита в камеру б. Вентилятор 15 предназна- Я чен для подачи сухого воздуха в дегазаторы, а трубопровод 16 — для подачи исходного питания. Регулиуемый сливной порог 17 сохраняет заданный объем исходной суспензии в ф) рабочих камерах-ячейках 3. Карман 18 служит для выпуска обработанной суспензии или жидкой, среды.

Аппарат работает следующим образом. 65

Раствор электролита (соды, сульфата натрия, сточные воды обогатительной фабрики, содержащие растворимые неорганические соли и др. ) насосом

11 из нижнего дегазатора 12 непрерывно перекачивается в верхний 13, откуда поступает во вспомогательные камеры и выпускается из них обратно. в дегазатор 12.

При включенном токе заданной полярности выделяющиеся на неподвижных плоских электродах 7 пузырьки водорода непрерывно "вымываются" вместе с раствором электролита и удаляются через центральные отверстия 8 в. нижний дегазатор 12, в котором происходит естественное выделение водорода из жидкой в газообразную фазу.

Для предотвращения повышения концент-. рации водорода н дегазаторы 12 и 13 подается сухой воздух от вентилятора низкого давления 15, с помощью которого вместе с воздухом осуществляется унос его н атмосферу или последующую утилизацию.

Питание суспензии, взвеси или раствора какого-либо вещества подается в первую камеру-ячейку 3 установки, одновременно включаются при вод вращающегося дискового электрода 4, насос 11 и выпрямитель 10. Во всех четырех камерах поддерживается одинаковых уровень обрабатываемой суспензии с помощью регулируемого по высоте порога 17. Далее отработанная суспензия поступает в карман 18 и оттуда — в последующую технологическую операцию, например флотацию.

Резкая интенсификация процесса электролиза в предлагаемом аппарате обеспечивается не только применением

ВДЭ с использованием преимуществ, обусловленных вращающимся диском, но и ускорением отвода продуктов электрохимической реакции, в том числе и газообразного водорода, что достигается устойством и режимом эксплуатации вспомогательной камеры. Так, продукты реакции — раствор электролита и пузырьки водорода †активно

"вымываются" из цилиндрической камеры и удаляются из нее в дегазатор 12.

Всли же отказаться от перекачивания электролита под давлением через вспомогательную цилиндрическую камеру или камеру иной формы, то образующиеся пузырьки водорода всплывут под диафрагму (мембрану }, при этом прервется электрическая цепь, нарушится электропроводимость системы и ток прекратится

Показано в работе четыре ячейки камеры, что отвечает четырем стадиям электрохимического окисления. При не" обходимости можно ограничиться одной, двумя или тремя стадиями, отключая привод вращающегося дисконого электрода и наращивая перегородки. 994430

Формула изобретения

Суаьч Воэдул

1 !

1 между камерами. Предлагаемая конструкция установки поддается автоматизации процесса электрохимического окисления любых суспензий и жидких сред, например, на основе стабилизации заданных величин параметров по кислотности (PH ) и окислительно-Вос» станавительному потенциалу {Е ), что легко достигается автоматическим изменением силы тока на электроде от сигнала датчика. 10

Технико-экономнческая эффективность установки с вращающимся дисковым электродом заключается в возможности и .эффективности применения в технологических схемах флотации 15 сульфидных медно-никелевых, свинцовомедных, медно-цинковых и,пр. руд.

Аппарат для электрохимической обработки жидких сред, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на рабочую камеру, в которой размещен перфорированный электрод, и вспомогательную камеру, содержащую плоский вспомогательный электрод, причем

ВНИИПИ Заказ 537/1

Тираж 939 Подписное.

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.éðoåêòíàÿ,4 камеры снабжены приспособлениями для чвода и вывода обрабатываемых сред и электролита, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, перфорированный электрод выполнен в .виде диска и установлен с возможностью вращения, вспомогательная ка" мера выполнена в виде цилиндра, на дне которого расположен плоский вспомогательный электрод,. причем приснособление для ввода электролита во вспомогательную камеру выполнено в виде канала, обеспечивающего тангенциальный ввод электролита, а отверстие для вывода электролита расположено в центре дна вспомогательной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лебедев В.Д. я др. Комбинированные методы обогащения при комплексной переработке минерального сырья.

Сб. М., "Науна", 1977, с. 54-59.

2. Гольман З.A. и др. Совершенствование флотации руд и растворенных веществ. Сб. М., "Наука", 1976, 92103 (прототип ).