<Desc/Clms Page number 1>
" CUVE ELEOTROLYTIQUE, ET METHODE D'UTILISATION DE LADITE POUR REOUPERER DU MANEANESE"
Cette invention concerne des cuves électrolytiques du type à compartiment, utilisées pour obtenir ou récupérer du manganèse ou des métaux analogues, et une nouvelle méthode d'utiliser ladite pour en retirer les boues anodiques en vue d'améliorer son ren- dement. L'invention s'applique plus particulièrement à des cuves électrolytiques du type où les anodes sont suspendues dans un compartiment et séparées des cathodes par un diaphragme poreux.
L'invention a pour objet parmi d'autres de réaliser un modèle de cuve dans laquelle l'on peut employer une ligne d'alimentation simple pour l'électrolyte, à la place de lignes d'alimentation séparées pour chaque cathode. Un autre but est de réaliser un
<Desc/Clms Page number 2>
modèle de cuve dans laquelle toutes les cathodes sont, suspendues dans un électrolyte cathodique commun, de composition sensiblement uniforme qui conduit à une disposition uniforme des cathodes.
Un autre objet estencore de réaliser un modèle de cuve construite de façon telle que le volume d'électrolyte cathodique, par rapport à l'anodique;, peut être fortement accru sans les difficultés causées par la dilatation des sacs de diaphragme remplis de boues qui ont été rencontrées da.ns les tentatives précédentes de maintenir une telle relation sans accroître l'espa- cement des électrodes. Cet arrangement rend le contrôle du pH et des concentrations de la solution plus facile et moins critique.
Un autre objet très important,est de réaliser un modèle de cuve électrolytique, capable de comporter un grand volume de catholyte par cathode, sans augmenter l'espacement des électrodes, de façon à ce que le manganèse introduit dans la solution d'ali- mentation reste longtemps, en tant que catholyte, dans la cuve.
Il en résulte que la cuve pourra être utilisée avec capacité ou sous une densité de courant beaucoup plus élevée qu'il a été possible jusqudà présent.
L'idée principale est d'accroître la quantité de manganèse qui peut être retirée d'une quantité donnée de solution passant à travers la cuve, diminuant ainsi l'encombrement nécessaire et le prix de l'installation de lessivage et de purification nécessaire
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description ci-jointe d'une réalisation démonstrative de 1' appareil servant à mettre en oeuvre la méthode comme indiquée aux dessins annexés, où:
La figure 1 est une élévation latérale d'une cuve conforme à l'invention, certaines parties étant retirées et vues en, coupe,
La figure 2 est une vue en plan, par dessus, d'un diaphragme anodique à châssis.
La figure 3 est une vue de face agrandie du diaphragme ano- dique à cadre.
La. figure 4 est une coupe partielle transversale à travers
<Desc/Clms Page number 3>
le centre de la cuve. jusqu'à présent, dans les cuves 4 compartiment anodique, utilisées pour la préparation électrolytique du manganèse et des métaux semblables, la boue anodique pouvait être ramassée au fond du compartiment anodique, si les cathodes étaient ren- fermées dans des chassis supportant un diaphragme, ou, 'dans le fond des sacs anodiques, si les anodes étaient complètement enfermées dans des diaphragmes poreux. Dans les deux cas, l'accu- mulation des boues à causé des difficultés considérables, Pour remédier à ces difficultés, un espacement accru des électrodes et un volume accru du compartement anodique ont, jusqu'à présent, été nécessaires.
Les inconvénients de ces dispositions sont évi- dents. Si les anodes sont complètement enfermées dans des dia- phragines-sacs ou des diaphragmes-enveloppe, les sacs sont suscep- tibles de se remplir avec les boues accumulées, et d'éclater.
La présente invention réalise un modèle de cuve comportant des moyens grâce auxquels les boues anodiques sont constamment retirées-de l'intervalle entre les cathodes et les anodes, ren- dant ainsi possible de conserver un volume de catholyte grand relativement à l'anolyte, sans accroître l'espacement des élec- trodes et les dimensions de la cuve. Accessoirement, cet arran- gement est tel que la cellule peut être utilisée avec un ren- dement beaucoup plus élevé, et les gaines de toile à voile, ou les diaphragmes entourant les anodes dureront beaucoup plus longtemps que les sacs anodiques utilisés jusqu'à présent.
En se rapportant à la réalisation indiquée de la construc- tion de la cuve, l'on a représenté un compartiment en forme de boite 1, qui peut être fait en bois ou tout autre matériel con- venable qui ne sera pas affecté par l'électrolyte; il est re- présenté comme supportant des anodes suspendues 2, montées sur des barres transversales 3, en contact avec des barres omnibus 4 leurs extrémités opposées, ces anodes étant guidées dans les châssis 5 suspendus également dans le compartiment, et ayant des diaphragmes en toile 6 sur les côtés opposés.
<Desc/Clms Page number 4>
Des plaques cathodiques 7 sont suspendues dans le compar- timent des barres transversales 8 en contact avec les barres omnibus 9 à leur extrémité opposée, ces plaques peuvent être supportées par des cadres convenables (non figures) qui peuvent être faits en résines phénoliques ou antres matières convenables, Les chassis sont maintenus en place par des cales entaillées convenables 10.
Conformément à l'invention, la portion inférieure de la boite ou du compartiment de la cuve est représentée comme étant munie d'un 'faux-fond 11, de préférence en bois, et du fond de la bojte pour former une chambre de boues inférieure.
Ioi, le faux-fond est représenté comme ayant une ouverture rectangulaire, dont la largeur est déterminée par celle des châssis anodiques, et des cales transversales ou des bandes de bois 12 sont installées au-dessous des cadres cathodiques succes- sifs, ménageant des intervalles destinés à recevoir les fonds ouverts des châssis cathodiques, en vue de séparer la chambre des boues du compartiment principal supérieur de la cuve. Les extrémités inférieures ouvertes, des châssis anodiques recou- vertes par les diaphragmes en toile, sont disposées de façon à se vidanger directement dans la chambre des boues, au fond de la boite ou de la cuve.
Une solution documentation purifiée est amenée à l'élec- trolyte cathodique à travers une simple conduite 13, placée de préférence à une extrémité au compartement, et l'électrolyte anodique est évacué de la chambre aux boues par le tuyau de vidange 14.
Dans le présent exemple, le tuyau de vidange est représenté comme montant jusque un point au-dessus du faux-fond, et s'étend extérieurement jusqu'à la paroi terminale de la cuve, au niveau désiré de la solution dans la cuve, de sorte que l'électrolyte anodique sera évacué en s'écoulant par gravite.
Un bac ordinaire en bois ( non représenté) est.utilisé pour amener l'électrolyte épuisé à un réservoir d'accumulation, d'où
<Desc/Clms Page number 5>
il est pompé vers l'usine de lessivage, pour lessiver un minerai plus réduit. Les boues accumulées sont évacuées périodiquement, à travers une conduite à boues 15, au fond de la chambre à boues.
Le fond est muni d'un élément de puisard, de façon à faciliter l'évacuation de toutes les boues par gravité.
L'électrolyte dans la cuve est refroidi, de préférence, de la façon habituelle, par circulation d'eau froide à travers des serpentins convenables (non représentés) en tube de plomb.
L'eau peut être refraidie artificiellement l'été par réfri- gération mécanique:
Dans l'utilisation de la cuve électrolytique, les anodes doivent être enlevées périodiquement c'est à dire à intervalles de six ou huit semaines, pour nettoyer les plaques et remplacer les diaphragmes colmatés. Des cristaux de sulfate de calcium se forment sur les côtés des diaphragmes anodiques, et réduisent leur porosité dans une proportion telle que la solution ne s' écoule plus au travers de ceux-ci, Il est donc nécessaire de les remplacer quand les plaques et les châssis sont enlevés.
Les cathodes sont faites de préférence.- bien que non néces- sairement- d'acier spécial inoxydable, et les barres sont, de préférence, recouvertes de plomb, tandis que les anodes sont de préférence constituées de 99% de plomb et 1% d'argent et percées de trous de façon à diminuer d'environ 40% leur surface. De telles anodes produisent une quantité minima de boues.
La cuve est employée continuellement, et les cathodes peu. vent être retirées à intervalles d'environ 24 heures, et plon- gées dans la solution usuelle de bichromate de potassium ou de sodium, pour prévenir l'oxydation du manganèse, et elles sont ' ensuite lavées dans une cuve à ruissellement, et ensuite séchées à l'air.
Le manganèse déposé est détaché des plaques cathodiques de la manière habituelle, avec récupération de pratiquement tout le métal.
<Desc/Clms Page number 6>
Ce qui suit est un exemple d'utilisation d'une cuve utilisant l'invention:
EMI6.1
.An.oàe, m .......99oPbp 1;0 Ils, dimension 381x813x6jm ( environ
EMI6.2
<tb> vides <SEP> 40%, <SEP> 28 <SEP> anodes <SEP> par <SEP> cuve.
<tb>
<tb>
Cathode.......Acier <SEP> inoxydable, <SEP> type <SEP> 316, <SEP> dimensions:
<tb>
457x914x1,6m/m (environ),27 cathodes par cuve.
Densité de courant anodique: Environ 9 à 10 ampères par dm2 Voltage aux bornes de la cuve: 5,0 à 5,3 volts Solution d'alimentation : Mn 34 . 36 grs par litre (NH4)2 SO4 : 135 à 140 gr. par litre
SO2 : 0,15 gr par litre
EMI6.3
ElbOtrolyte cathodique Mn : s 8 10 gr par litre (NH4)2 SO4 : 155 gr par litre ( calculé à partir de la teneur en ammoniaque)
SO2 : 0,10 gr par litre Electrolyte anodique : Mn : 8 à 10 grammes par litre (NH4) 2 S04 :
135 140 grammes par litre
H2SO4 :43 à 50 grammes par litre Diaphragme :toile de 18 onces Durée de l'électrolyse : 24 heures Kgs de MN par cathode : 4,5 à 5,4 Rendement en courant 60 à 65%
Il est évident que la présente invention n'est pas restrein- te à sa réalisation particulière décrite ci-dessus, mais que la construction de la, cuve est susceptible d'une large variété de modifications, tout en restant dans les limites de ladite in- vention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.