Многокамерный проточный электролизер

1. МНОГОКАМЕРНЫЙ ПРОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР для извлечения металлов из растворов, содержащий корпус, аноды, установленные в съемные камеры, состоящие из набора вертикальных пластин катоды, установленные между анодными камерами, выполненными в виде рамок с закрепленными на их внешних сторонах ионообменными мембранами, и шины для подвода тока, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности технологического процесса и повышения эффективности работы электролизера, корпус электролизера разделен на катодные камеры вертикальными перегородками с проемами в верхней части и герметично закрепленными в проемах съемными анодными камерами, в рамках которых выполнены вертикальные пазы, в корпусе электролизера установлен наклонный желоб, а в катодных камерах выполнены переточные каналы, соединяющие верхнюю часть предыдущей по ходу раствора катодной камеры с нижней частью последующей, при этом каждый переточный канал образован отделяющей от катода примыкающую к стенке корпуса часть катодной камеры перегородкой, герметично установленной в вертикальных пазах, выполненных в рамках двух соседних анодных камер, и опирающейся внизу на край прикрепленного к стенке корпуса наклонного желоба, расположенного ниже анодных камер и имеющего выход в следующую катодную камеру через отверстие в перегородке, разделяющей катодные камеры, нижняя часть каждой из которых выполнена в виде снабженного узлом разгрузки катодного осадка бункера с днищем, соединенным электропроводником с катодом.
2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что его корпус выполнен из электропроводящего материала и соединен с катодной шиной электропроводником.

Изобретение относится к области электролитического извлечения металлов из растворов и может быть использовано преимущественно для извлечения благородных металлов из растворов, обладающих большой рассеивающей способностью например, тиомочевины.
Известен многокамерный проточный электролизер, содержащий корпус, аноды, установленные в съемных камерах, состоящие из набора вертикальных пластин, катоды, установленные между анодными камерами, выполненными в виде рамок с закрепленными на их внешних сторонах ионообменными мембранами, и массы для подвода тока.
Недостатки известного электролизера состоят в отсутствии возможности осуществления непрерывного технологического процесса и в относительно низкой эффективности работы электролизера.
Целью изобретения является обеспечение непрерывности технологического процесса и повышение эффективности работы электролизера.
Поставленная цель достигается тем, что корпус электролизера разделен на катодные камеры вертикальными перегородками с проемами в верхней части и герметично закрепленными в проемах съемными анодными камерами, в рамках которых выполнены вертикальные пазы, в корпусе электролизера установлен наклонный желоб, а в катодных камерах выполнены переточные каналы, соединяющие верхнюю часть предыдущей по ходу раствора катодной камеры с нижней частью последующей, при этом каждый переточный канал образован отделяющей от катода промыкающую к стенке корпуса часть катодной камеры перегородкой, герметично установленной в вертикальных пазах, выполненных в рамках двух соседних анодных камер и опирающейся внизу на край прикрепленного к стенке наклонного желоба, расположенного ниже анодных камер и имеющего выход в следующую катодную камеру через отверстие в перегородке, разделяющей катодные камеры, нижняя часть каждой из которых выполнена в виде снабженного узлом разгрузки катодного осадка бункера с днищем, соединенным электроприводником с катодом. Кроме того, поставленная цель достигается тем, что корпус электролизера выполнен из электропроводящего материала и соединен с катодной шиной электропроводником.
На фиг. 1 приведен вид электролизера сверху; на фиг. 2 - продольный разрез; на фиг. 3 - поперечный разрез.
Электролизер содержит корпус 1, разделенный на катодные камеры 2 перегородками 3 и герметично установленными в проемы перегородок анодными камерами 4 с помещенными в них анодами 5. Анодные камеры выполнены в виде рамок 6 с закрепленными на их внешних сторонах ионообменными мембранами 7. Катоды 8 выполнены в виде набора жестко скрепленных вертикальных пластин с зазорами между ними. Крайние пластины 9 катодов 8 выполнены шире и длиннее остальных и являются опорами для катодов.
Средняя пластина 10 каждого катода выполнена выше остальных и служит для подвода тока. Корпус 1 электролизера может быть выполнен металлическим и соединен с катодной шиной 11 электропроводником 12. Катоды 8 герметично установлены в пазы 13 анодных рамок 6 и образуют с перегородками 3 и боковыми стенками корпуса 1 попереточные каналы 14, нижняя часть которых соединена с наклонными желобами 15, имеющими выход в следующие катодные камеры 2 через отверстия 16 в перегородках 3. Крайние пластины 9 катодов опираются на горизонтальные верхние края наклонных желобов 15. Нижняя часть каждой из катодных камер 2 выполнена в виде бункера 17 с узлом разгрузки катодного осадка, состоящим из патрубка 18 с запорным устройством 19. В случае выполнения корпуса 1 электролизера из неэлектропроводящего материала, между катодом 8 и днищем в каждой катодной камере установлен электропроводник 20, например, в виде металлической пружины, прикрепленный или прижатый к катоду.
Электролизер работает следующим образом.
Раствор поступает в электролизер через патрубок в торцовой стенке корпуса 1 и между стенкой корпуса 1 и первой анодной камерой 4 опускается в нижнюю часть первой катодной камеры 2 и проходит снизу вверх через первый катод 8. Протекая над верхней частью первого катода, раствор переливается через пластину 9 в переточный канал 14, идет по нему вниз и по наклонному желобу 15 через отверстие 16 в перегородке 3 попадает во вторую катодную камеру 2. Далее раствор проходит снизу вверх по зазорам второго катода 8 и т.д. последовательно проходит через все катодные камеры 11 с установленными в них катодами 8 и переточные каналы 14 и выходит через патрубок в другой торцевой стенке корпуса 1. Металлы осаждаются на катодах 8 и в виде порошка осыпаются в нижнюю часть катодной камеры 2, выполненную в виде бункера 17.
Через электропроводник 12 и корпус 1 электролизера или через электропроводник 20 к осадку, накапливающемуся в бункере 17, подведен отрицательный потенциал, что предотвращает его растворение.
По мере накопления осадок металлов с небольшим количеством раствора выводят из электролизера без прекращения подачи раствора и отключения электроэнергии через патрубок 18, открывая запорное устройство 19.
Необходимая степень обезметаллизования раствора достигается изменением катодной плотности тока и скорости подачи раствора.
Предложенная конструкция электролизера позволяет организовать непрерывный процесс извлечения металлов, исключить необходимость переработки раствора порциями и остановки процесса для выемки нагруженных металлами методов. Кроме того, появляется возможность автоматизации процесса электролиза и его интенсификации за счет повышения катодной плотности тока.