Установка для электрохимической обработки

-0 ерхтвердых материа й,арини ский088.8)свидетельствС 25 С 5/04,985.Оборудо- покрыи Дасаян М.А ктрохимическ строение, 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт лов АН УССР. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ(57) Изобретение относится к электро- химическому оборудованию, а точнее к ваннам, в которых осуществляется электрохимическое растворение металлов, и может быть использовано для очистки мелкодисперсных материалов от металлических примесей, в частносУти в производстве порошков синтетических сверхтвердых материалов. Цель изобретения - повышение качества и снижение потерь конечного продукта при очистке мелкодисперсного материала от металлических примесей. При3 149 включении двигателя 8 через шкивы 7 и 16 приходят н относительное вращение с определенным режимом ванна 4, диск 19 и корпус 12 с закрепленным на нем катодом 13. Через подвижный канал 21 подают электролит, который принимает вследствие центробежного поля кольцевую форму, концентричную аноду 9, при этом он перемешивается. Через канал 21 подают мелкодисперсный материал, который под действием того же поля перемещается по поверхности диска 19 и оказывается контактно прижатым к поверхности анода 9 кольцеобразным слоем. При этом из-за диаметра диска 19, большего диаметра перегородки 17, обеспечивается подача свежего электролита к7285 4 5 1 О 15 обрабатываемому материалу, находящемуся на аноде, При включении технологического тока происходит анодное растворение металлической фазы исходного продукта, ионы металла перемещаются от анода 9 к катоду 13, При этом благодаря перегородке 17 шлам не загрязняет повторно материал . После завершения анодного растворения металлической фазы прекращают подачу тока и электролита, выключают двигатели. Электролит сливается через отверстия 18, а оставшийся на аноде 9 материал сползает и оказывается .сосредоточенным на перегородке 17. После полной остановки вращения открывают крышки 20 и 22 и извлекают обработанный материал. 1 ил, Изобретение относится к. электро- химическому оборудованию, а точнее к ваннам, н которых осуществляется процесс электрохимического растворения металлов, и может быть использовано для очистки мелкодисперсных материалон от металлических примесей, 30 в частности в технологии производства порошков синтетических сверхтвердыхматериалов.Цель изобретения - повышение ка-.чества и снижение потерь конечного продукта при очистке мелкодисперсного материала т металлических примесей.На чертеже изображено устройство.Установка включает корпУс 1, в 40котором на пдшипниках 2 смонтированполый вал 3 ванны 4, изготовленнойиз токопроводящего материала, На валу 3 закреплены контактное кольцо5 электрически связанное с положительным полюсом источника 6 технологического тока и шкив 7, связанныйс электродвигателем 8. На внутреннейповерхности ванны 4 закреплен анод9, выполненный н виде пустотелогоцилиндра из материала (например,графита), не подверженного анодномурастворению в применяемом электролите, Внутри полого вала 3 на пдшипниках 10, выполненных из неэлектропроводящего материала (например,фторопласта), смонтирован вал 11, накотором закре,лен корпус 12 из неэлектропроноцпцего материала, несущий на себе катод 13, связанный шиной 14 с валом 11. На валу 11 такжеустановлены контактное кольцо 15,электрически связанное с отрицательным полюсом источника 6 м технологического тока и шкив 16, связанныйс двигателем 8. Анод 9 и катод 13установлены со смещением вдоль осивращения ванны 4, между ними размещена кольцеобразная перегородка 17с буртом, выполненная из нетокопроводящего материала, Дно и стенкаванны 4 в зоне расположения катода13 имеют нетокопроводящее покрытие(например, гуммированны), В дне ванны 4 на радиусе г имеется отверстие18. На корпусе 12 установлен сплошной нетокопроводящий диск 19, наружный диаметр которого больше внутреннего диаметра, кольцевой перегородки 17. Сверху ванна 4 закрытакрышкой 20, защищенной изнутри некотопроводящим покрытием. Крышка 20 имеет центральное отверстие, в котороевдается воронка подводящего канала21, закрепленная на крышке 22, Вкорпусе 1 имеется сливной канал 23.Установка работает следующим образом,Включают двигатель 8, От шкивов,закрепленных на валу двигателя вращение передается шкивам 7 и 16, причем диаметры шкивов в передаче выбраны таким образом, что валы 2 и 11имеют относительное вращение с, незначительной скоростью (2014972 бО об/мин), Лбсолютное же значение скорости вращения вала 3 с ванной 4 выбирается таким, чтобы величина центробежного ускорения на радиусе5 г сливного отверстия 18 была хотя бы не менее, чем на порядок больше ускорения свободного падения, т.е. а =и 22 3 108, где а - величина центробежного ускорения; 11 - величина угловой скорости ванны.4; г - радиус расположения сливного отверстия 18. Подают электролит через подводящий канал 21, В условиях сформированного описанным образом центробежного поля электролит преобретает форму кольцеобразного концентричного аноду слоя с внутренним радиусом г, избыток электролита сливается через отверстие 18 и далее из корпуса 1 2 О через сливной канал 23, Вследствие относительного вращения валов 3 и 11 происходит перемешивание электролита, Через подводящий канал 21 подают подлежащий обработке, мелкодис персный материал, содержащий металлическую фазу, Под действием центробежных сил он перемещается по поверхности диска 19 и оказывается прижатым к поверхности анода 9 и надежно удерживается на ней. Вследствие этого, при надлежащем выборе скорости вращения ванны, обрабатываемый материал не имеет тенденции к уносу из анодной зоны, даже если осуществлять35 непрерывную прокачку электролита через ванну. При этом, так как наружный диаметр диска 19 больше, чем внутренний диаметр перегородки 7, происходит надежное поступление све О жих порций электролита непосредственно к находящемуся на аноде обрабатываемому материалу, При включении источника технологического тока осуществляется анодное растворение метал 45 лической фазы исходного продукта, ионы металла перемещаются от анода 9 к катоду 13, металл осаждается на катоде, При этом, благодаря тому, что анод и катод смещены вдоль оси вращения ванны 4 и разделены кольцевой перегородкой 17, отрывающиеся с катода частицы металла (шлам) под действием центробежных сил сосредотачиваются в зоне, отделенной от55 анодного пространства перегородкой 17, т,е. не загрязняют повторно материал, находящийся на аноде, После 85ьзавершения процесса анодного растворения металлической фазы прекращают подачу технологического тока и лектролита, включают электродвига - гель 8, Происходит выбег двигателя и ванны, По мере постепенного замедления чаши уменьшается центробежное ускорение, электролит заливает сливное отверстие 18 и сливается через него, оставшийся на аноде материал (очищенный от металла продукт синтеза), сползает с анода и оказывается сосредоточенным на кольцевой перегородке 17, удерживаясь на ней благодаря наличию бурта. После полной остановки вращения ванны открывают крышки 22 и 20, извлекают обработанный материал. Последующие циклы обработки осуществляют аналогичным образом.Таким образом, предлагаемая установка, в отличие от известной, обеспечивает повышение качества электро- химической обработки мелкодисперсного материала при очистке его от металлической фазы, снижая потери материала, расход химических реактивов в 5-б раз, трудозатраты в 2 раза, стоимость процесса в 1,5-2 раза.Формула изобретения1. Установка для электрохимической обработки преимущественно дисперсных материалов, содержащая ваннус электродами и приводом вращения,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения и снижения потерь конечного продукта при очистке мелкодисперсного материала от металлических примесей, анод выполнен в видепустотелого цилиндра, закрепленногона внутренней боковой поверхностиванны, а катод расположен со смещением вдоль оси вращения относительно анода, отделен от него радиальнойкольцевой перегородкой и имеет привод вращения,2. Установка по и. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, она снабженадиском, установленным перпендикулярно оси вращения в верхней части ванны и соединенным с приводом Вращениякатода, причем диск выполнен с диаметром, превышающим размер отверстияв радиальной кольцегой перегородке.