Электролизер с электродом из порошкового материала

ИЯ щающимися электродами. Электролизер жит анод, состоящий из вращающейся выполенной в виде воронки раструбом. щенной вверх, к наружной поверхности прикреплены лопасти, и стационарной виде отбойного кольца, установленного н не основания конуса анода. Катод имее конуса с углом при вершине, обращенн равным углу конусности анода, при это конусности анода и катода составляет 140, 1 ил,0103 СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКОсудАРстВетп 10 е пАтентпОеЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)(71) Уральский научно-исследовательский и пректный институт медной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР И 152795кл, С 25 С 7/00, 1988.(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР С ЭЛЕКТРОДОМ ИЗ ПОРОШКОВОГО ГЛАТЕРИАЛА50 55 Изобретение относится к технике электрохимического назначенил и может быть использовано для электрохимической обработки руд, концентратов, порошков, отходов металлургического производства, например, окалины цветных металлов.Цель изобретения - интенсификация процесса электролиза.На чертеже изображен электролизер.Электролизер содержит корпус 1, вращающийся анод 2 в виде воронки, на наружной поверхности которой размещены лопасти 3, кольцо 4 вторая неподвикная часть анода), установленное в корпусе электролизера на уровне основания конуса воронки, вращающийся анод 5, выполненный в форме конуса с углом при вершине, обращенной вниз, равным углу конусиости анода, скребок б для снятия осадка, лоток 7 для приема осадка и вывода его из электролизера через трубу 9, пористую перегородку 8, трубопровод 10,токоподводы к электродам 11, 12 и 13, электропривод к электродам 14 и 15, насос 16 и патрубок 17. Катод 5 имеет отверстия 18, располокенные в вершине конуса и.предназначенные для выпуска катод- ного осадка, образовавшегося на внутренней поверхности катода, в трубу 9, Электролизер снабжен патрубком 19, предназначенным для вывода раствора с шламом из устройства.Электролизер работает следующим образом. По трубопроводу 10 в электролизер подается пульпа - взвесь порошка в электролите. Она поступает во вращающийсл от электропривода 14 анод 2. В цилиндрической части анодного пространства частицы порошка находятся во взвешенном состоянии в электролите, и эта система представляет собой суспензионный электрод, так как частицы заряжаются от анода 2 через электролит посредством токоподвода 11, вь;полненного в виде щетки и кольца, электрически соединенных с анодом 2. Из взвеси, поступившей в коническую полость анода, на его наклонную поверхность выпадает осадок порошка, образуя насыпной электрод. Электрические свойства иасыпного электрода зависят от угла конусности а воронки, который находится в пределах от 90 до 1400, и определяется углом трения движения у частиц порошка по поверхности анода: а= 180 - 2 р, В процессе вращения анода центробежная сила В,действующая на частицы порошка насыпного электрода разлагается на нормальную Й и тангенциальную 0 составляющие. При а 90 в разложении й преобладает й, что ведет к увеличению силы трения Г 5 10 15 20 25 30 35 40 45 180-аг=а - г2и забиванию полости осадком из-за трудности вымывания его потоком электролита. При а 140 ввиду преобладания 0 скорость смывания частиц порошка резко возрастает и насыпной электрод не образуется. Вымываемые потоком электролита из полости анода 2 частицы под действием центробежной силы ударяются о стационарный отбойный кольцевой анод 4, чем обеспечивается хороший электрический контакт частиц с анодом 4.Лопасти 3, перемешивая взвесь, формируют очередной суспензионный электрод и придают воронкообразному аноду функции рабочего колеса насоса, который обеспечивает циркуляцию пульпы в электролизере посредством трубопровода 10. Разделение анода на вращающуюся воронкообразную и стационарную кольцевую части придает заявляемому электролизеру новое специфическое свойство: в нем одновременно реализуются все типы электродов, которые могут быть созданы из порошкообразных материалов, предназначенных для электролизера, суспензиоиный, насыпной и компактный. Эта особенность улучшает контакт частиц порошка с анодом, что приводит к увеличе.но скорости их растворения.От обеих частей анода 2 и 4 к катоду 5 через электролит и частицы порошка идет электрический ток, величина которого при неизменяемых потенциалах на электродах зависит от сопротивления в цепях: электролит - частица и анод - частица. Сопротивление цепи: электролит - частица значительно, так как электропроводиость наиболее распространенных электролитов иа основе водных растворов кислот, щелочей и солей ниже проводимости металлов и ряда сульфидиых минералов, из которых состоят порошки, подлежащие, в большинстве случаев, электрохимической обработке. В насыпном и компактном электродах из порошка вследствие хорошего контакта частиц с анодом и друг с другом сопротивление электрической цепи низкое. Через частицы протекаетток большей величины, что интенсифицирует процесс их электролитического разложения. Катионы металлов порошка, перешедшие в электролит, движутся к катоду 5 через пористую перегородку 8, иа котором разряжаются, образуя осадок металла. При вращении катод 5 от электропривода 15 катодный осадок снимается скребком 6 с обеих сторон катода, Осадок с наружной поверхности катода 5 поступает в лоток 7, 1790255смывается в трубу 9 электролитом, подаваемым насосом 16 через патрубок 17, и выводится из электролизера, Осадок с внутренней поверхности катода 5 поступает в трубу 9 через отверстия 18, расположен ные в вершине конуса катода.Плотность компактного электрода из порошка на аноде 4 регулируется числом оборотов и воронкообразного анода 2 и соотношением М твердое-жидкое пульпы. 10 С увеличением и и 1 повышается плотность Формула изобретения1. ЭЛ Е КТРОЛ ИЗ Е Р С ЭЛ Е КТ РОДОМ ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА, содержащий корпус, разделенные пористой перегородкой анод и катод, установленный с возможностью вращения, скребок для удаления осадка, токоподводы и злектропривод, отличающийся 20 тем, что, с целью интенсификации процесса электролиза, анод выполнен из двух частей - воронки с раструбом, обкомпактного электрода на аноде 4. Устойчивость компактного электрода может быть повышена ступенчатой формой поверхности анода 4, в двугранные углы которой набивается твердая фаза пульпы,Обработка предложенным электролизером сульфидного медного концентрата повысила скорость его растворения на 15 Я, эа счет снижения электрического сопротивления пульпы и ликвидации пассивирующих пленок на зернах.ращенным вверх, на наружной поверхности которой размещены лопасти с возможностью вращения, и кольца, установленного в корпусе электрол изера на уровне основания конуса воронки анода, катод выполнен в форме конуса с углом при вершине, обращенным вниз, равным углу конусности анода,2. Электролизер по и 1, отличающийся тем, что угол конусности анода и катода составляет 90-140,1790255 си 9 ОА с КОМОВ Составитель В. КрасиТехред М.Моргентал Редактор Т. Мельникова Корректор Е, Блодина Тираж Подписное НПС "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 131 оиэводствено-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10