Электролизер для регенерации травильных растворов хлорного железа

ОЛЙСАНЙЕЙЗОБРЕТЕН ЙЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сокза СоветскихСоциалистическихРесттублик(22) Заявлено 07.07.78 (2 ) 2639806/22-02с присоединением заявки ле(ы)м. Кл.С 252 2 О 16(/ С 25 С 7/00 Государственный комитет ла делам изобретений и атнрытнйДата опубликования описания 28.07.80 А. В. Бондаренко, М, Е, Морозова, В, С, Парыкин,Л. А, Кукоз, В. В. Терентьева и В. Ф. Кукоз(72) Авторы изобретения Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт имени Серго Орджоникидзе(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ТРАВИЛЬНЫХ" РАСТВОРОВ ХЛОРНОГО ЖЕЛЕЗА .15 Изобретение относится к регенерации травильных растворов хлорного железа электролизом и м 9 жет быть использовано при обработке металлов химическим травлением, а также в гидрометаллургии и в порошковой металлургии.Известны механизированные устройства для регенерации травильных растворов, имеющие электролизеры с неподвижными анодами и катодами в виде беско- нечной ленты иэ вольфрама, платины и других металлов 11 и 21В электролизерах при регенерации на катодах выделяются стравленные компоненты, а на нерастворимых анодах хлористое железо, образовавшееся при травлении, окисляется до хлорного пореакцииРе-е -+ Рр (1) Параллельно с выделением металла на катоде хлорное железо восстанавливается до хлористого по реакциийеЕ- Р, (2)При повышении плотности тока свыше предельной плотности тока окисления хлористого железа до хлорного на анодахпроисходит выделение хлора. Скоростьреакций (1) и (2) определяется диффузией ионов к поверхности электродов,Таким образом, перемешивание электролита нецелесообразно для катодного процесса, так как увеличивает долю тока,идущую на восстановление хлорного железа до хлористого и снижает выход потоку металла. В то же время леремешивание дает положительный эффект дляанодного процесса окисления хлористогожелеза до хлорного, повышая величинупредельного тоха этой реакции. Движение катодов в этих электролизерах приводит к снижению выхода по току металлов за счет перемешивания элехтролита в прикатодном пространстве.Вследствие различия оптимальных аиодных и катодных плотностей токов анодиая поверхность значительно больше катодной, что ведет к увеличению габаритов элект ролизера.Испытания электролизера при регенерации хлорно-железного раствора травления меди показали, что применение предложенного устройства увеличивает диффузионный предельный ток реакции окисления хлористого железа до хлорного на 50%, Катодный выход по току при этом увеличивается на 5%. 3 74994Извесь электролизер для регенерации" травильных растворов, состоящий изэлектролизной ванны с неподвижнымианодами и катодного устройства, включйощего замкнутую цепь и закрепленныена ней с войможностью поворота в плоскости, перпендикулярной цепи цилиндрические катоды 3.КатодйьМ выход по току металла втакбм электролизере с цилиндрическими. катодами выше, чем в электролизерахс катодами в виде бесконечной ленты, а-""потери и окисление металла меньше.Однако движение катодови в этомэлектролизере так же неизбежноведетк перемешиванию электролита в прикатодной области уменьшению концентрационных ограничений реакции (2) и, следовательно, снижает катодный выход по токуметалла. Скорость анодного процессаокисления хлористого железа до хлорного увеличивается мало.Цель изобретения - интенсификация .- анодного процесса окисЛения хлористогожелеза до хлорного пугем перемешива ния электролита в прианодном пространстбе; устранение перемешивания электролитав гфиКМодном пространстве при движениикатодов и повышение, таким образом, хатодного выхода по току. ЗОДля достижения этой цели на замкнутойцепи междукатодами перпендикулярноанодам закреплены пластины, перекрывающие сечение электролита. Между пластинами и анодом имеется зазор, обеспечиваю- З 5щий беспрепятственное прохождение плас-тин между анодами. Пластины выполняютдвоякую роль: обеспечивают перемешивание электролита в прианодном пространстве за счет перетекания раствора через 4 Озазор между пластиной и анодом придвижении цепи, а также устраняют пере"мешивание в прикатойном пространстве,так хак катоды движутся вместе с электролитом, заключенным в объеме между 45анодами и пластинами.Перемешивание электролита в прианодном пространстве еще более улучшаетсяв случае закрепления на пластинах состороны анодов гибкого и эластичного.материала, например щетины или полосокрезины,кнутую цепь 3, с закрепленными на нейс возможностью поворота в плоскости,перпендикулярной цепи, катодами 4.На цепи 3 между катодами 4 закрепленыперпендикулярно анодам пластины 5, Состороны анодов по краям пластин закреплены полоски 6 из гибкого материала, Цепь закреплена на звездочках 7 и приводится в движение с помощью привода (на чертежах не показан), Для перевода катодов из вертикального положения в горизонтальное при прохождении имикамеры 8 съема осадка к электролизеру примыкают два хармана 9,Устройство работает следующим образом. После подачи напряжения на электро- привод (на чертеже не показан) .транспортная цепь 3, закрепленная на звездочках 7, приходит в движение и перемещает катоды 4 и расположенные между катодами пластины 5. На аноды 2 и катоды 4 подается постоянное напряжение, Катоды и пластины перемещаются в вертикальном положении в электролите между анодами 2, размещенными в электролитической ванне.Пластины, перемещаясь вдоль поверхности анодов, своимиполосками 6 из гибкого материала перемешивают раствор в прианодном пространстве, При этом в прикатодном пространстве перемешивания не происходит. Вблизи анодов концентрационные ограничения уменьшаются, плотность предельного тока по окислению двухвалентных ионов железа до трехвалентных возрастает, а условия выделения метаща на катоде улучшаются. По ходу движения катоды в карманах 9 поворачиваются сначала в горизонтальное положение, проходят камеру 8 порошка и возвращаются в вертикальное положение. Пластинки движутся без поворота в горизонтальное положение и в камеру съема не попадают.На фиг. 1 изображен электролизер, вид в плане; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.Злехтролизер состоит из электролизной ванны 1, неподвижных анодов 2 и катодного устройства включающего- замФормула изобретения Электролизер для регенерации травильных растворов хлорного железа, содержа5 749948 6щий электролизную ванну с неподвижными новлены полоски из эластичного мате-анодами и катодное устройство, выполнен- Риаланое в виде замкнутой цепи и закреплен-Источнкси информацииных на ней с возможностью поворота ци- принятые во внимание при экспертизелкщрических катодов, о т л и ч а ю-5щ и й с я тем, что, с целью интенсифи. Патент фРГ ,3.223653,-кации процесса, он снабжен .механизмом кл. 48 а 5/48, 1966.для перемешивания электролита в при. Патент США % 2964453,анодном пространстве, выполненном в виде кл. 204-130, 1960.пластин, закрепленных. на цепи между3. Авторское свидетельство СССРкатодами, причем на краях пластин уста- Мо 566892, кл. С 25 С 7/02, 1975,749948 64/21 Тираж 698Подписно ЦНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 11 Москва, К, Раушскаа набд, 4