Способ предотвращения образования сернокислотного тумана

Г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюз Сфватсннк Сфцналнстнчесннк Реслублнк(22) Заявлено 04. 02. 80 (21) 2878093/22-02с присоединением заявки йф(23) ПриоритетОпубликовано 15.1081. Бюллетень ИВ 38Дата опубликования описания 15. 10. 81 РМ К,з С 25 С 1/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Государственный ремонтно-строитеспециализированный трест Укрцветметремонти Запорожский индустриальный институт(54 ) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СЕРНОКИСЛОТНОГО ТУМАНА Изобретение относится к цветнойметаллургии, к получению цветнымметаллов методом электролиза водныхрастворов.5Процесс получения металлов электроосаждением из кислых электролитов сопровождается выделением газообразныхвеществ. Пузырьки газа, разрываясьу поверхности электролита, способствуют испарению кислоты и образованию агрессивных аэрозолей в атмосфере цеха, называемых сернокислотйымтуманом.Известен способ предотвращенйяобразования сернокислотного тумана путем введения в электролит пенообразующих добавок 1 .Недостатком такого способа является низкая эффективность защиты,неустойчивость слоя пены, ее взрыво- .20опасность и токсичность некоторыхпенообразующих, например мыльногОкорня,Известен также способ предотвращения, образования сернокислотноготумана путем укрытия межэлектроднойповерхности электролита полиэтиленовыми трубкамн 2.Недостатком этого способа являетсн трудоемкость создания укрытия 30 и его низкая эффективность, так как в процессе электролиза электролит проникает во внутреннюю полость трубочек, снижая их плавучесть.Наиболее близким к предложенномупо 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 .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. Известный 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 многослой ного укрытия, а однослойное - не обеспечивает эффективной защиты.Целью изобретения является снижение концентрации агрессивных аэрозолей в атмосфере цеха. 20Поставленная 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 площади 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 обрабатывают55 лиофобным составом, например парафином, при 100 дС в течение 5-10 мин. Обработка частиц лиофобным составом препятствует набуханию пористого материала,кроме того, уменьшается сма- О чиваемость поверхности частиц, что обеспечивает эффективную защиту элек,тролита от испарения, так как он не проникает в зазор между стенками соприкасающихся частиц. Рекомендуемые 65 температура и продолжительность обработки частиц являются оптимальными для большинства пористых синтетических материалов, например пенополистирола, и обеспечивают вспенивание и пропитку в водных средах.В качестве материала для укрытия может бытьиспользован любой продукт органического или синтетического происхождения, с удельным весом в два раза меньшим удельного веса электролита.П р и м е р. 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 20 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 , испы 2тания 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 Размерпоплавков мм Материал поплавков Количествослоев Количество ис- парившегося элек-.тролита, г Способ Полиэтилен 1 180 20 ИзвестныйТо же Пенополистирол 160 Предложенный 5-8 Пенополисти рол,пропитанный парафином 30 Пенополистирол,пропитанный воском 32 5-8 То же Без укрытия 200 Контрольный Формула изобретения Составитель А. ВажинаТехред 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, Раушская наб., д. 4/5Филиал НПП "Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная,4 Использование предложенного способа предотвращения образования сернокислотного тумана позволяет укры" вать поверхность электролита на электролизерах с малым межэлектродйым 1. Способ предотвращения образования сернокислотного тумана при водном электролизе, включающий укрытиеповерхности электролита поплавками изсинтетического полимерного материала,о т л и ч а ю щи й с я тем, что, З 5с целью снижения концентрации агрессивных аэрозолей в атмосфере цеха, наслой поплавков помещают дополнительный фильтрующий слой из частиц пористого синтетического материала размером 5-8 мм,402. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что частицы пористого расстоянием; получить многослойноеукрытие 1 сократить потери электроли"та вследствие его испарения, снизить концентрацию вредного аэрозолявследствие его испарения в шесть раэ,синтетического материала предварительно обрабатывают лиофобным составом, например парафином, при 100 С втечение 5-10 мин. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Лакерник М.М. и Пахомова Г.Н.Металлургия цинка и кадмия. М.,1969, с.359.2. Патент США Р 3948747;кл. 204-242, 19713. Овпд а ач оГ Ваь о Соп"йаи Соггоь 1 че Гцвеь цАпй Согго-ь опп, 3 ц 1 у, 1971, р. 1518.