Электролизер для растворения металлов и сплавов

ОП ИСАНИЕИва ВГЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик но 990877(61) Дополнительное к авт, свид-ву(2 Заявлено 110381 (21) 33047 б 7/22.-02 Щ М. Кл.з С 25 С 1/00 С 25 С 7/00 с присоединением заявки М Государственный комнтет СССР по дедам нзобретеннй н отнрытнйДата опубликования описанн 2 Ю 183(72),Авторы изобретени Л. И. Граце ейн, В. А. Быков и К. И. Кр вто 71) Заявитель основский за агоценных мет ЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ РАСТВОРЕНИЯ ИЕТАЛЛ И СПЛАВОВ 2 Изобретение относится к электро химическому растворению цветных металлов и сплавов и может быть использовано в химической, машиностроительной промышленности, а также цветной . металлургии для прйготовлення растворов при получении солей металлов, для приготовления электролитов и т.д.В электрохимической практике не используется прямое растворение слитков.из-за относительно большого их веса и сложности организации к ним токоподвода. Поэтому обычно нз слитков изготовляют листовые, стержневые, либо цилиндрические электроды, 15 которые затем подвергают электрохимнческому растворению, В конечном итоге такая предварительная обработка слитков удорожает процесс растворения.Известен электролизер для растворения металлов и сплавов, содержащий прямоугольный корпус,токоподвод,штуцеры для заполнения и,слива электролита 11.Наиболее близким к предлагаемому 25 по технической сути и достигаемому результату является электролизер для растзорения металлов и сплавов, содержащий прямоугольный корпус, токоподвод,.штуцеры для заполнения и слива 03 электролита. Электролизер представля" ет собой прямоугольную ванну, Футерованную кислотостойким материалом с размещенными в полости ванны листовыми электродами, которые завешиваются на токоподводящих шинах 2 3.Однако известным конструкциям электролизеров присущи недостатки, а именно наличие большого количества оборотных отходов, в виде нераствориьых частей электродов фобсосковф количество таких фобсосковф составляет от 8-12 от марсы перерабатываемого материала, специальная подготовка электродов (литье, прокат, прес- сование) и сложность в их обслуживании.Целью изобретения является сокращение оборотных отходов,и упрощение эксплуатации электролизера.Эта цель достигается тем, что электролизер для растворения металлов и сплавов, содержащий прямоугольный корпус, токоподвод,штуцерыдля заполнения и слива электролита, снабжен загрузочными карманами, закреп" ленными на стенках корпуса, и токовым экраном иэ диэлектрического материала, загрузочные карманы снабжены сеткой, упорными кронштейнами с шипамии токоподводящими призмами, при этом токоподвод расположен с внешней стороны корпуса, сетка и токовый экран размещен на упорнЫх кронштейнах, токо- подводящие призмы установлены на шипах и соединены с токоподводом и токовым экраном.Кроме того, электролизер снабжен съемными распорными перегородками иэ диэлектрического материала, размещенными в корпусе электролизера перпендикулярно загрузочным карманам.На фиг. 1 представлена аксонометрическая проекция единичной ячей" ки, которая может сама служить электролизером; на фиг. 2 - то же, общий вид; на фиг, 3 - аксонометрическая проекция кармана; на фиг. 4 - то же, общий вид; на фиг 5 - соединение призмы с токоподводом; на фиг. б разрез А-А на фиг. 5Электролизер содержит корпус 1, футерованный внутри диэлектрическим материалом стойким к агрессивным средам. На стенках электролиэера установлены загрузочные карманы 2. Боковые стороны загрузочных карманов 2 25 представляют собой металлические угольники 3, которые покрыты, также как и корпус 1 электролизера, диэлектриком (фиг, 1) . Крепление угольников 3 на стенках корпуса зависит 30 от материала корпуса электролизера, в случае применения металлических угольников 3 они привариваются, а в случае железобетонного корпуса, они заделываются в стенки при его изготов лении. Нижняя часть загрузочных карманов 2 (фиг. 2) выполнена в виде сборной конструкции, Она состоит из упорных металлических кронштейнов 4, предназначенных для удержания массы растворяемых слитков в полости кармана. Упорные кронштейны 4 снабжены шипами 5, служащими для установки на них токоподводящих призм б. упорные кронштейны 4 совместно с шипами 5 футерованы диэлектрическим ма териалом также, как и корпус 1. Крепление упорных кронштейнов 4 осуществляется также, как и угольников 3,Под призмами б на упорные кронштейны 4 помещается металлическая сетка 7, служащая:для удержания осыпающихся кусков слитков, подвергающихся растворениюУстановка металлической сетки под призмы 6 позволя ет достигнуть полное растворение слитков.Призмы б установленные на кронштейнах 4 дополнительно крепятся бол товым соединением 8 с токоподводом 9, расположенным с внешней стороны корпуса электролизера 1. Приэьы б выполнены в верхней части в виде ножа треугольной формы (фиг. 3) . Материал 65 из которого изготовляются призмы б более твердый чем материал растворяемого слитка. Такой выбор материала призмы позволяет улучшить элек трический контакт между слитком и то. коподводящей призмой.Испытания данной конструкции при рафинировании меди показывают, что падение напряжения в переходном контакте составляет 0,027 В, что в 2,5 раза ниже, чем в известных конструкциях, а для рафинирования никеля соответственно 0,053 В или в 1,5 раза, для серебра - 0,0061 В.В случае металлического корпуса 1 между токоподводом 9 и стенкой корпуса устанавливается диэлектрическая прокладка 10. На шейку 11 болтового соединения 8 одевается герметизирующее кольцо 12 и диэлектрическая втулка 13. Если корпус электролизера 1 неметаллический, то на шейку одевается только герметизирующее кольцо 12, С торцовой стороны упорных кронштейнов 4 крепится токовый экран 14, выполненный из диэлектрического материала. Он предназначается для защиты призм б и сетки 7 от электролитического растворения, благодаря ему изменяется путь прохождения тока (фиг.4) .Высота верхней части токового экрана 14 превышает высоту призм б на 20-50 мм, В нижней части, между стенкой корпуса электролизера и токовым экраном имеется зазор, через который шламовые частицы падают на дно электролизера.Для предотвращения выпадения слитков из загрузочных карманов 2 (за счет изменения линейных размеров слитка) в процессе их электролитического растворения, в полости электролизера перпендикулярно слиткам устанавливаются перегородки 15 из диэлектрического материала. Нижняя часть перегородок 15, под карманами 2, упирается в стенки электролизера,Электролизер работает следующим образом.В карманы 2 загружают слитки, затем через загрузочный штуцер 16 заливают электролит до полного покрытия слитков зеркалом раствора, после чего включают ток. В процессе электролитического растворения слитки оседают, что позволяет без отключения тока загружать новое количество слитков. По окончании процесса производят слив электролита через сливной штуцер 17 совместно со шпамом.Электролизер может работать в периодическом и непрерывном режимах. Данная конструкция электролизера позволяет проводить растворение, как990877 Спосо Показатели Известный Предлагаемый 8-12 Отсутствует 4-6 1,2-1, 8 2,0-3,0 30 на постоянном токе, так и на переменном. Использование предлагаемого электролизера позволяет растворять металлы и сплавы тяжелых цветных металлов, а также благородных в виде слитков и брусков без образования Количество оборотныхотходов от общей массызагружаемых электродов Количество подготовительныхопераций Трудоемкость на одномэлектролизере за однусмену, чел/ч Экономический эффект составит130-150 тыс. руб. формула изобретения 1, Электролиэер для растворения металлов и сплавов, содержащий прямоугольный корпус, токоподвод, штуцеры для заполнения и слива электролита, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения оборотных отходов и упрощения эксплуатации, электролиэер снабжен загрузочными карманами, закрепленными на стенках корпуса, и токовым экраном из диэлектрического материала, загрузочные карманы снабжены сеткой, упорными крон штейнами с шипами и токоподводящими приэмамн, прн этом токоподвод распооборотных отходов - "обсосков", исключает дополнительные операции подготовки электродов - литье и прокатку листовых электродов, Данная конструкция уменьшает трудоемкость процесса растворения в 1,4-1,7 раза по сравнению с известными.Результаты приведены в таблице,ложен с внешней стороны корпуса электролизера, сетка и токовый экран размещены на упорных кронштейнах, токоподводящие призмы установлены на шипах и соединены с токоподводом и то-.ковым экраном.2. Электролизер по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабженсъемныма раопорными перегородками иэдиэлектрического материала, размещенными в корпусе электролизера перпендикулярно загрузочным карманам.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Прикладная электрохимия. Подред. И. Т. Кудрявцева. М., фхимия",1975, с. 256-257.2. Прикладная электрохимия. Подред, А. Л. Ротиняна, М., фХимияф,1975., с. 23 -25, 990877990877 Фиг.5 Фиг Составитель В. Красина Техред М.Коштура Редактор Н. Рогулн Корректор М. аказ 66/4 Подписно лиал ППП "патент", г. Ужгород, ул. Проектна Тираж 641 ВНИИЧИ Государственного по делам иэобретений 3035, Москва, Ж, Ра