CN101849039B - 用于监测、控制和管理用于实施有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼过程的设备的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于设备的监测、控制和管理的系统，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够测量过程变量，并且所述系统包括：至少一组电解池，所述电解池具有用于收集和传送过程变量的装置；多个电极(5)，所述多个电极(5)安装在每个电解池的内部，交替地形成基本池的阳极和阴极；多个电极(5)架杆，交替地形成用于电接触阳极的架杆(20)和用于电接触阴极的架杆(18)；多个支撑电绝缘体(15)，位于两个相邻池之间的侧壁的上部中；多个电汇流条(6)，所述多个电汇流条(6)被安装到每个支撑电绝缘体(15)的顶部上和所述多个电极(5)下面；多个间隔件电绝缘体(16)，每个间隔件电绝缘体(16)具有一体的非接触绝缘体脊座(17)，允许交替地安装用于阳极的架杆(20)和用于阴极的架杆(18)；多个酸雾收集罩(7)；其中，构成元件具有至少一个多功能室(12)，其用于容纳用于测量能够监测、控制和管理生产过程的过程变量的电路和/或电子传感器(11)。

Description

用于监测、控制和管理用于实施有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼过程的设备的系统

技术领域

本发明涉及一种用于监测、控制和管理用于实施针对有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼过程的设备的系统，包括形成所述系统的元件，所述系统能够测量过程变量。

提供一种用于监测、控制和管理用于实施针对有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼过程的设备的系统，其能够测量过程变量，所述系统包括：至少一组电解池，所述电解池具有用于所述过程的变量的收集和传送的装置；多个电极，所述多个电极安装在每个电解池的内部中，交替地构成基本池的阳极和阴极；多个电极架杆，其交替地形成用于阳极的电接触的架杆和用于阴极电接触的架杆；多个支撑电绝缘体，其位于两个相邻的池之间的侧壁的上部中；多个电汇流条，其被安装在每个支撑电绝缘体的顶部并且在所述多个电极的下面；多个电间隔件绝缘体，每个电间隔件绝缘体具有一体的非接触式座板，允许交替地安装阳极的架杆和阴极的架杆；多个酸雾收集罩，在所述酸雾收集罩中，组成元件具有至少一个多功能室，所述多功能室容纳用于测量能够监测、控制和管理生产过程的过程变量的电路和/或传感器。

背景技术

一般地，湿法冶金的电解沉积过程的目的是将带正电荷的金属离子从包含有以给定浓度溶解的该金属离子的电解液物理传递到带负电荷的通电的阴极的浸没表面。基本的电解池由两个通电电极(典型地是以给定距离平行地悬挂在电解液中的平坦的导电板)，带正电荷的阳极和带负电荷的阴极，所构成，其产生各自的化学反应：在阳极上氧化，在阴极上还原。在对阳极施加低电压的连续电流时，存在于电解液中的阴离子(带负电荷的离子)迁移到阳极，同时阳离子(带正电荷的金属离子)迁移到阴极，在那儿它们沉积在阴极表面上极。过程的进行遵守法拉第定律，其中，化学反应与电极板上的电荷流量(以安培/单位电极表面测量，并称为电流密度)成正比。该电流密度是关键参数，其表征溶液中的金属的电解沉积及其在阴极上的分布这两者，以及电流使用的效率。以与在给定的持续的、可接受的品质水平的金属电极沉积的持续性相匹配的最大电流密度实施过程，能够获得最大的电效率。另一方面，在实践中，该电流密度还受到在给定温度下在所述电解液中的金属离子的最大扩散的限制。实际上，根据朝向阴极板减小的浓度梯度，在高于扩散极限的电流密度，随机分布在接近阴极板处的电解液层中的金属离子原料(stock)被耗尽，并因此，在所述板上的电解沉积的瞬时有效性不足以无限地维持所述过程的持续性或生成的金属沉积物品质。

为了更好地理解与如工业规模的湿法冶金电解沉积相关联的问题，电解池可以被形象化为由物理填充每个工业电解池容器的内部体积的独立的基本电解池(一个接一个地如生产单元串联布置)的加和构成。尽管在时间、在大小上不完全相同，但是在每个基本池中相互面对的每一对阳极/阴极板之间的金属离子的电化学反应和物理-化学扩散现象实质上是类似的，在工业电解池中的每个基本池根据在其周围环境中的其自身的电、化学、液压给定变量独立地实施行为，并因此，电解沉积金属品质的结果在收获时从每个电解池，从阴极到阴极都是变化的。为了改善在工业池水平的结果，实时地监测和控制在每个基本池中的过程的瞬时变量是重要的。

随着工业过程随时间的连续进行，在每个基本池中的电解液中的金属离子的浓度必须被维持稳定在给定的范围内。该条件通过以下方法来实现：通过池端中的一个连续供给高金属浓度的合适流量的新鲜的电解液，允许其与串联设置的基本池的阴极表面相接触地循环，同时相应地通过工业池的相对壁或溢出侧将相同流量的废电解液或更低金属浓度排放。

尽管有色金属的电解提取的电化学过程在基本电解池中运行，但是，在阳极板(典型地由在电解液中不可溶、具备良好的电导性、结构刚性和耐酸性的铅合金制造成)上，一些化学物质被分离或生成，所述化学物质在电解液中是不可溶的，并具有比电解液更高的密度，且沉积在池容器的底部上，作为阳极泥渣。阳极泥渣的累积需要排空所述池容器以周期地清洁底部。在铜的情况下，清除泥渣防止接近累积在底部上的泥渣的上限水平的电解液的液压流夹带较轻的泥渣颗粒，并将它们混合在金属离子朝向阴极板流动的轨迹中，防止以这种方式将外界颗粒引入到所需的纯金属铜的沉积物中。在电解精炼过程的情况下，尤其是铜，铸造的非纯铜阳极在电解液中是可溶的，且包含的杂质和痕量的贵重金属(例如金、铂、钴)和异金属(例如铼等)等，由于它们极高的价值，需要在后续的提取中在阳极泥渣从容器排放后时从阳极泥渣中回收。

为了在有色金属的电解提取和电解精炼过程的生产循环过程中在每个基本池的每个阴极中获得均匀和均一的金属沉积物，在整个阴极表面中建立和保持尽可能均匀的给定的电流密度是重要的，该条件需要同时保持在电极板中彼此面对的表面中的所有点之间的给定的均匀间隔完美平行、每个电极与每个电汇流条的优化的电连接以及在这些接触中的每个中的温度控制。为了成功地随时间保持优化的电接触，必不可少的是，依赖于电极的架杆和它们各自的板将处于优异的几何条件的事实，保持架杆与汇流条的电接触不中断，和通过用软化水进行充足的清洗来对这些电接触件的关键区域进行永久的、经常性的和彻底的清洁来防止产生干涉。

目前，为了达到在有色金属的工业电解提取和电解精炼设备中的额定金属容量，湿法冶金电解沉积的各个过程的电解池容器被设置在形成堆层(bank)或部分的池的组中，每个池由给定数量的容器构成，所有池被尺寸均一化以在其内部安装给定数量的电极，阳极，且尤其是阴极，金属离子将被沉积在电极表面上。

另一方面，设备的设计、液压电解回路的体积流量和用于给堆层中的池供能的电力系统中的连续的电流整流器的功率被定制以便在假定在整个操作循环过程中持续地施加给定的电流强度/单位安装在池的容器中的阴极表面的情况下，获得金属电解沉积的额定容量。由于电解沉积是池内部通电的阴极表面上的金属离子的随时间连续聚集的过程，并由此从空阴极的浸没时刻应用电流直到从全阴极收获金属，所述电流根据在循环过程中在每个池中的电解沉积的具体过程的变量随时间的实际演变而保持，直到达到在阴极中累积的金属的便利的给定平均重量。实质上，在每个基本池中的电解沉积过程的操作管理的目的是，以从每个操作循环的起始到结束将电解沉积中的三个基本参数保持优化的、持续的平衡的方式，永久和稳定地管理这些基本参数，所述三个基本参数为：在溶液中的给定的金属浓度下、在给定的温度下的电解液的体积流量；在池中总共可获得的有效通电的阳极和阴极表面；以及被均匀地应用于这些通电阴极表面的给定的电流密度。

在工业中，目前，这些参数以及它们随时间的瞬时演变都没有在每个池中被同时测量和被实时地测量。

为了形成堆层，容器被安装得相互邻近且它们的纵向侧壁靠近在一起，以使得各个纵轴平行并相对于设备建筑物的纵轴成直角定位。在将各个液压和电路与它们的装备连接之后，被分组成堆层的容器成为在设备中的操作电解池的堆层。该堆层被设置成沿着覆盖其表面的设备的纵向形成两个或更多个平行线。

在池堆层上方横向安装的移动式吊车在覆盖其表面的设备的纵向运行，用于在任何池中的空阴极堆层的传输、操纵和插入，也是用于分别在每个生产循环的开始和结束时从每个池去除、传输和操纵收获的整个阴极。在工业上，池的堆层被开始和操作，以使得阴极从各个池的收获根据时间排序，以最大化地使用移动式吊车。

目前，在有色金属的电解提取和精炼的湿法冶金电解沉积过程的电解池中，电极借助于与电汇流条的直接的机械接触而用高安培的持续电流通电，所述电极通常由经过机加工的高纯度的铜制成。电汇流条彼此平行地纵向布置，直接支撑在安装于池的堆层中的相邻的池的侧壁的上边沿上的电绝缘体上。电极是层叠的平板电导体，所述平板电导体借助于从所述板的上顶点向外伸出的架杆横向于池悬挂，所述平板电导体由固体铜或钢形状制成，具有导电表面或衬里与与汇流条有效电接触。电极被横向于池的纵轴安装，相互平行且彼此均匀间隔，阳极和阴极插入并支撑在将它们保持为等间距的间隔件电绝缘体上。电极架杆的长度被提供以适合于每个池的宽度，以便到达和接触设置在每个池的两侧上的电汇流条。

为了从浸没地悬在具有有色金属的离子的电解溶液中的阳极和阴极之间形成从阳极到阴极的连续的电流的通道，在每个电极架杆的端部之间与电解池的侧壁上的电流汇流条的电接触点被交替布置。实际上，第一阳极的架杆的一端与第一电汇流条相接触，同时，同一阳极的架杆的另一端必须保持主动电绝缘，不与第二汇流条接触。第二电汇流条必须在与第一阳极的架杆的接触直接相邻的相反的一端与下一相邻的阴极接触，且必须与第一汇流条保持电绝缘。示意性地，在感兴趣的电解过程的电子电路中，电流从电汇流条进入电解液，通常穿过与第一阳极的架杆接触的端部，向下穿过浸没阳极的板，然后以电方式穿过离子化的电解液，并与下一个相邻的阴极的浸没板相接触，然后从电解液穿过与第二电汇流条接触的阴极的架杆返回到第二电汇流条。在阳极不可溶的有色金属的电解提取过程中，对于安装在每个池中的“n”个阳极以及插入到所述阳极之间的它们各自的“n-1”个阴极的单元电模式，认为在每个基本池中的阴极板的两个表面被供给来自各自相邻的阳极的金属离子。在阳极由非纯金属制成并可溶于电解液的电解精炼过程中，单元电模式对于安装的“n”个阴极以及插入到阴极之间的各自的“n-1”个阳极是重复的。

典型地，对于有色金属(尤其是铜)的电解提取，金属和硫酸的溶液被用作电解液，其体积流量与它们的温度相关，且主要地与施加于电极上的工业电流密度相关。在铜的情况下，通常，对于每平方米250至500安培之间的电流密度，在45-50℃下，体积流量在14-30立方米/小时范围内，以能够以每平方米阴极表面6-10克/分的速率电解沉积金属铜。

在铜电解提取中的生产循环过程中，尤其是当池正在以高流量、高电解液温度和高电流密度对电极进行操作时，在每个基本池的阴极处生成一些氢，在阳极处生成充足的氧，从电解液表面攀升和形成并进入设备的周围气体环境的气体携带对人体健康十分有害的作为酸雾的大量硫酸。为了符合当前环境法所规定的在工业设备中悬浮的污染物质的允许界限，最新设计的铜电解提取池被进行覆盖式操作，并装备有用于收集、控制和管理酸雾的罩或等价的收集器装置。抗雾装置被安装和纵向支撑在电极架杆的顶部上，或者交替地位于每个池的前壁的上边沿上，以使得它们的内部覆盖区周界保持在电极的上方。为了在每个池中的生产循环结束时收获整个阴极，罩或等价的抗雾捕获装置必须用吊车去除，且在重新启动下一生产循环之前以空的阴极堆层重新装载池之后重新安装。

在有色金属(尤其是铜)的电解精炼过程中，被精炼的非纯金属首先被熔融并模制成与它们的架的一体的层叠板，且所述可溶板位于电解液中作为电解池中的阳极。正如在刚刚描述的电解提取过程中一样，电解质还包含溶液中的硫酸和铜。在铜的电解精炼过程中，通常，电解液的体积流量在62-65℃下在14至18立方米/小时之间变化(且电流密度在每平方米250至320安培之间)，并低于在铜电解提取中的对应值。较低的流量和电流密度生成比在电解提取中小得多的酸雾体积，由此，通常铜电解精炼设备通过良好的通风能够符合环境法，而不需要特定的收集器罩。

在电解池的工业操作中，电短路由于电极的层叠板的直接接触会偶然产生，这与它们施加由架杆和电汇流条的电接触产生的高安培电流所产生的500℃以上的局部高温的问题尤其相关。实际上，用于电极架杆与电汇流条的非接触支撑的区域中的现有技术中的电绝缘体聚合物复合材料，配制有高含量的结合树脂和全局含量的无机强化物，它们通常不是很有效而且具有通常不合适的设计和形状。从90-100℃以上的温度开始，现有技术中的用在间隔件绝缘体中的聚合物复合材料热膨胀，尤其是在纵向上以拉挤的加强杆进行结构强化(其线膨胀系数与其所加强的电绝缘体的聚合物复合材料的线膨胀系数不匹配)的聚合物复合材料，开始弯曲并由此开始使其尺寸稳定性变松。绝缘体的这种尺寸和几何不稳定性造成电极的位置偏移，由此容易使刚开始的短路变成持续性的短路，延长其存在时间；并且由此，增加在所产生的高温下绝缘体的结合树脂碳化时造成另外短路的可能性。热量分解绝缘体材料的树脂结合剂并由此其电绝缘性可能瓦解，而导致着火或其它事故中和无可挽回的损毁。尽管存在所提及的材料缺陷，但是在现有技术中，将拉挤杆用在电解池的聚合物复合材料的电绝缘体的结构强化在继续广泛应用，如在美国专利4.213.842；5.645.701和7.204.919中看到。对于工业而言，必不可少的是，具有用于针对更好的偶然高温服务的容许度进行特殊构造的电解池的可获得的电绝缘体，且当然，具备充分的热电阻以幸免高安培延长短路，另外，足够的尺寸稳定性的内部结构对于在这种苛刻的热条件下维持它们的几何尺寸也是必不可少的。

前面就不存在用于测量过程变量和一些基本装备缺陷的装置的角度进行了描述，证明在每个基本池中的浸没阴极附近的电、热、物理、化学、冶金和液压流量变量之间实现平衡确实十分复杂。操作问题不仅在于要实现许多变化变量的令人满意的平衡，还在于要将它们在从每个生产循环的开始到最后时刻的时间里，在每个工业池的每个电极中保持大致稳定的更为严峻的挑战。在现有技术中，在实际的电解池中保持这样的平衡是通过每个设备的操作者的全局性的经验来实现的；所述目标平衡最初建立和验证适合于设备具体电解液的变化特性。变量的修正或调整不像它实际需要的那样频繁进行，而且因此，目前在工业中观察到的电解沉积的性能水平和电能使用保持在远低于可能的理论优化值下面。

也许目前最大的技术问题在于，在符合工业池要求的基本的电解池中，对于电解沉积过程的电解液的变量的瞬时状态以及电流的强度和持续性不仅不是系统性测量，监测，记录或实时控制的，而且还不是诊断瞬时偏差或它们随时间的趋势，或相对于它们的优化值进行适当的修正。在一次又一次的收获中，用于实时地测量、控制和管理的能力对于优化品质以及在每个基本池中的电解沉积过程的湿法冶金的生产率是必不可少的，由于没有机会进行调整以控制效率，也就不可能在操作实践前对在每个生产循环结束时的对应的工业池的收获阴极中的电极沉积的金属数量和品质进行系统假定；也不可能一致地改善相对于当前标准的全局电性能。上述问题只能通过实时的技术管理、同时监测和管理在池堆层中的每个工业池中的基本电解池中的每个电极的单元行为来解决，当然也能够通过同时监测和管理在设备中的整个工业池中的基本电解池中的每个电极的单元行为来解决。

相关地指出，目前，例如，甚至对于在2006年在智利新近建立的最新技术的电解提取铜设备的有经验的操作员而言，实时的运转循环的独立的信息的缺失，尤其是针对每个堆层和每个池的每个阳极和每个阴极的行为的信息的缺失，防止或至少阻碍了所研发的新的和现有的用于提高电解液生产率和金属沉积物的品质的湿法冶金技术的受控引入。实际上，存在一些操作技术，其目标在于回复有色金属的湿法冶金电解沉积的过程的工业设备操作管理的现有技术的最初状态，例如智利专利申请No.01057-2004″Method for the evaluation and control of operationalparameters of electrowinning or electrorefining of non ferrous metal plant″和专利申请No.02335-2003″Support device to identify steel cathodes″，这两篇专利申请转让给美国3M创新技术公司。这些专利申请的内容和范围尽管指出了修正方向，不足，但是仅仅部分和不充分地提供适当链接在一起的有效的装置，以实时地实现电解池的、工业池的、池堆层的和在设备中的整个池的电极变量的独立的测量。所述条件作为合适地检测任何不利的偏差(在它们开始的非常短暂的瞬间)以及用于修正它们的主要基础，以使得能够将感兴趣的过程变量的复杂的平衡以它们的优化水平从每个池中的每个生产循环的开始到结束保持为常态。

反常地，用于实时地测量在基本电解池中的过程的一些参数的电子技术也存在，例如，在基本池的每个阴极中循环的电流的以持久的方式的实时的至关重要的测量以及从每个参数读出的数据的传送用以中央计算管理，其在2002年以中试水平结论性和非常成功地展示。另外，用于实时地瞬时捕获在基本池的电极中有效地循环的持续电流的电子电路，其编码成电子信号，其积累和传送用于在设备中的远程中央系统中的计算机管理，也已经在智利专利申请No.2789-2003中要求保护。然而，到目前为止，上述技术还没有在工业上应用于工业电解池中的感兴趣的过程，主要是因为缺乏允许将所述电子电路以稳定的方式足够靠近电极设置以便确保持续性的修正操作的途径。友好的、非侵略性的、非干扰性的用于在设备中的池的操作例程的途径是缺乏的，如在2002中试设备经历中出现的事实那样。为了达成工业实践，仍旧缺乏的这种途径(目前对专利所期望的)，其必须被设计，适配，连接和保持在每个基本池中的方便的固定位置中，且同时，保持充分地保护以与工业电解池相结合地常规操作。

对于用于在电解池中正确地供能、绝缘和间隔开的电极的电绝缘体，自专利申请No.2385-1999以来，一直没有充分地改进。其还没有以概括的方式结合到湿法冶金电解沉积的工业设备的操作实践中，也没有涉及提高冶金生产率和金属沉积物的品质同时减小电能的使用的多个其它的概念和革新技术。事实上，还没有大规模地引入，例如，在池中的用于酸雾净化，增加有色金属的电解提取和电解精炼的过程的热性能、生产率和品质的连接装置，如在专利申请No.527-2001所描述的，而且也还没有其它的更新的通过以电解液的受控的搅动来提高金属粒子的扩散从而增加生产率(如专利申请No.727-06所述)的新技术。引入革新技术的延迟的原因可能在于伴随的操作困难，当然，在占主流的保守的操作谨慎的湿法冶金铜工业的现有技术中，特许一个是谨慎的并且被证明对于确保产生稳定的体积是有效的革新技术，要冒革新技术引入所涉及的操作不稳定性和不确定性的风险以便获得承诺的益处，这对于不冒风险地实现是非常困难的挑战。

在工业进步中的下一步骤明确地指向基于变量的测量以及在基本电解池中的湿法冶金的过程的问题的实时有效的修正的工业操作协议的制定，其是真正的生产单位需求控制，在正常意义上讲，其应当是具备类似的重要性和复杂度的任何大规模工业过程的二十一世纪的需求。

发明内容

本发明提供一种用于设备的监测、控制和操作管理的系统，在所述设备中，有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程在电解池中进行，本发明还提供构成这种系统的元件。更具体地，本发明涉及一种用于在这些过程中所涉及的变量的监测、控制和操作管理的系统，且其构成元件用于测量变量，将它们转换成电信号和将它们进行传送，所述构成元件设计用于与进行这些过程所在的所述电解池及它们的附件相关联操作，其中所述系统特征在于包括适合于容纳电路和/或传感器的内腔和外室，所述电路和/或传感器用作在每个池中的每个位置中的每个电极的识别以及用于对瞬时状态的持续的实时电子测量的装置，所述过程的变量的演变以及电解沉积在每个阴极上的金属的重量的识别和持续的实时电子测量允许对于电解提取过程的变量的优化管理的识别、测量和监测及远程电子控制，其被所述设备中的电极、池、池堆层(bank)和整个池分解，以实现电解沉积的持续性和同时沉积在每个阴极中的金属的品质最大化的目的，而使用最小的电能。

本发明的第一目的是提供一种将允许监测、控制和管理在设备中的电解池中的电解沉积的湿法冶金过程的变量的系统，在所述设备中，通过在各自的工业电解池的容器中、在它们的电极中、在它们的电绝缘体中和/或在它们的抗酸雾罩中提供一体的内腔或外室，有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼的这种过程被实施，所述一体的内腔或外室用于在不侵入、不干扰在设备的池中的操作程序、不干扰电缆的情况下友好地容纳一个或多个电子传感器电路或其它装置，其允许同时测量所有的过程变量，将它们实时地转换成电子信号，并将它们从捕获的不同的腔或室传送到设备中的远程控制区域，所述信号可以被编码为所测量的变量的瞬时状态的数据，从而允许它们的远程中央控制和用于优化在每个生产循环过程中在所述池的侧面中进行的金属电解沉积过程的演变的管理。

本发明的第二目的在于提供用于将允许监测、控制和管理设备的系统的电绝缘体，在所述设备中，进行在电解池中的有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼，其中这种电绝缘体将允许电馈送和高稳定的电极的间隔，所述电绝缘体具有新的一体的结构，该结构通过低热变形的聚合物复合材料的高阻、空心结构形状来代替拉挤的加强杆，其在它们的内部提供多功能腔，所述多功能腔具有合适的装置，用于在它们的内部容纳、布置和同时操作电缆、一个或多个电子传感器电路或其它类似的装置，所述电缆、一个或多个电子传感器电路或其它类似的装置允许实时地测量过程变量，将它们转换成电信号和将它们从在池的电绝缘体中的不同的腔传送到设备的控制区域。

本发明的第三目的在于提供用于将允许监测、控制和管理设备的系统的电绝缘体，在所述设备中，进行在电解池中的有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼，其中阴极的架杆的非接触的位置通过一个或多个多功能腔来设置，所述多功能腔具有用于容纳、布置和操作一个或多个与测压元件互联的电子传感器电路的装置或者用于电解沉积在每个阴极中的金属的瞬时重量的实时测量的其它装置。

本发明的第四目的在于提供用于将允许监测、控制和管理设备的系统的元件中的电绝缘体，在所述设备中，实施在电解池中的有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼，其中这种绝缘体设置有一个或多个一体的腔，在所述腔中容装有半透明的聚合物复合材料的中空的结构形状，以允许可视化地检测从所述绝缘体内部发出的、来自容纳在这种腔中的电子电路的发光信号，这种信号用于表示超出由容纳在绝缘体内的所述一个或多个电子传感器电路测量的所述一个或多个变量的给定极限容许度的偏差。

本发明的第五目的在于提供用于将允许监测、控制和管理设备的系统的电绝缘体，在所述设备中，实施在电解池中的有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼，其中所述绝缘体在它们的内部设置有多功能腔，作为用于以高压供给和分散受控体积的冷流体的装置，用以通过清洗电极架杆与电汇流条的每个触点来进行清洁和/或用以冷却这种触点，从而实现减轻在短路事件过程中的处于直接接触的铜元件的热冲击的目的。

本发明的第六目的在于提供用于形成电解池中的阳极或阴极的电极的架杆，其适合于将允许监测、控制和管理设备的系统，在所述设备中，实施在电解池中的有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼，其中所述架杆提供有一个多功能腔，所述多功能腔设计有用于容纳电子传感器或电路的功能，以使得允许识别每个阴极和阳极、它们在所述设备中的每个工业电解池中的相对位置以及测量在每个架杆中的温度。

本发明的第七目的在于提供一种电解池中的酸雾收集罩，其用于将允许监测、控制和管理设备的系统，在所述设备中，实施在电解池中的有色金属的湿法冶金电解提取和电解精炼，其中所述罩设置有一个或多个多功能室，用于容纳一个或多个传感器和/或电路，所述传感器和/或电路能够及时测量和监测在电解提取过程中产生的酸雾中的硫酸浓度水平，并能够在通电的同时实时地感测在电极每个架杆中循环的电流的流量和安培数。

本发明的第八目的在于实时地收集和记录由构成所述系统的不同的元件的电路和/或传感器捕获的数据，以获得和表示过程变量的瞬时状态以及在每个生产循环过程中它们随时间的演变，以合适的警告标志变量相对于施加给最初的修正动作的界限的偏差，并因此在一次次的金属收获中，在每个基本池中，在每个工业池中，在池的每个堆层(bank)中，将变量之间的稳定的平衡保持在它们的优化水平上，也保持在设备中的整个池的水平上，并且通过这样的实时操作管理，最终成功地实现电解沉积的金属品质和电功率指标的全局使用两者以及其它项的积极改善，获得在电解池中实施的有色金属的电解沉积的湿法冶金过程的生产率。该知识最终将允许一般性的计算模型的结构，以采用每个设备的变量来优化具体的过程，并且最终将通过计算机以电解沉积的过程的优化管理实现设备自动化。

在这种用于监测、控制和管理的系统中使用的电路和/或传感器仅仅进行了功能性的描述，以阐述对设计、材料配方和多功能内腔和外室的设置(例如要求保护的聚合物复合材料的电绝缘体和中空结构形状)的安装、布置和操作的一般性的要求。根据识别、测量、监测和控制所有过程变量的所期望的目的的需要，本发明的用于容纳、布置和操作传感器电路的多功能内腔和外室都可以被同时地或分离地设计和合并到电绝缘体中，电极中，酸雾罩中或容器自身中，所述过程变量确定有色金属的湿法冶金电解沉积的全局性结果，包括与每个电解池的每个容器内的电解液相关的关键变量，其目前不被测量，例如，监测阴极表面上的电解沉积的修正高度和具有浸没在池中的电极的前壁附近的电解液的温度，检测存在的有害的有机和无机杂质，所述有害的有机和无机杂质污染电解液并在供给池时被电解液夹杂，检测累积在容器底部上的阳极泥渣的高度等。

如上所述，所示出的文字表述和附图都只能解释为对池中的腔和室以及它们的附件的内容、范围和用途的最佳理解的示例，这将提供对管理湿法冶金电解沉积的过程的能力的极大提高。

附图说明

为了更精确地描述用于容纳、布置和操作多个一般性的电子传感器的新的多功能腔和室的特性，将参照构成本发明的组成部分的附图对其进行描述，所述电子传感器可以用于在工业电解池中实施的湿法冶金电解沉积的过程变量的实时优化。在附图中：

图1示出包括系统元件的整体系统的示意图，所述元件互联以使得由容纳在池元件中的电路和/或传感器测量和转换的过程变量被编码成表示所测量的变量的瞬时状态的一组数据，允许监测，控制和远程中央管理在每个生产循环过程中工业电解池内部实施的湿法冶金电解沉积过程的演变；

图2是由四个电解池形成的典型的堆层布置的俯视图，设置有它们的电极、电汇流条和绝缘体以及酸雾收集罩；

图3是对应于图2的正视图，但在两侧处的池的前壁中示出了电解液排放管、用于馈送电流的电流分配盒、将所捕获的信号传导到远程计算机中心的电缆分配盒以及将传感器电路容纳在沿所述罩的下边沿纵向设置的电介质中空结构形状内部的多功能室；

图4是两个相邻的中间电解池的纵向壁的典型的横截面，设置有在池的上边沿环抱池壁的支撑绝缘体块，其同时电绝缘和定位矩形横截面的经过机加工的铜电汇流条，具有(或不具有)用于与电极接触的突出点和安装在电汇流条的顶部上的电极间隔件电绝缘体，阴极架杆在所述电汇流条上的直接电接触，支撑在绝缘体的脊座上的阳极架杆的非电接触的位置以防止电接触，且多功能腔用于容纳在电汇流条的支撑绝缘体中的电子传感器电路；

图5是图3的截面的正视图，设置有多功能腔，多功能腔一体地合并在形成在支撑电绝缘体的主体中，其在位于阴极的架杆下面的电介质中空结构形状内部；

图6示出替代实施例，设置有形成在支撑电绝缘体上的用于容纳电子传感器电路的多功能室，其中这种室设置有电介质中空结构形状，用粘合剂附加在已有的电解池的支撑电绝缘体的上侧向平坦边沿上；

图7示出多个多功能腔，其提供用于容纳和定位各自的电子传感器电路，所述电子传感器电路安装在一体地合并在支撑块绝缘体和间隔件绝缘体内部的电介质中空结构形状内部，而且所述多功能腔还设置为在阴极和阳极的架杆上的多功能腔，附加于酸雾收集罩的下侧向边沿；

图8是典型地用于铜电解提取电解池中的另一种类型的多功能电子绝缘体的轴侧图，其特征在于，因为电汇流条是三角形横截面(如图所示)或圆形截面，平坦地支撑在非接触绝缘体脊座的平行行之间，所述脊座同时用作电极间隔件。在这种电绝缘体内部，由一体地安装在其内部的不同的电介质中空结构形状提供多个多功能腔。在该实施例中，所述中空的结构形状是矩形的或椭圆形的横截面，电介质的也是半透明的，并以超过支撑汇流条的基部的高度纵向地位于用于容纳和操作电子传感器电路的脊座的行下面，这能够使得半透明的中空结构形状穿过非接触脊座的侧壁出现在绝缘体的外部。中空结构形状的半透明材料允许对从容纳在绝缘体内部的多功能腔中的电子传感器发出的发光信号进行外部检测；

图9示出提供有多个多功能腔的图8的相同的多功能绝缘体的横截面，在该实施例中，没有显示作为替代的借助光纤将发光信号引导到非接触脊座的上边沿的半透明的中空的结构形状。还示出一体地安装在不同的电介质中空的结构形状内部的附加的多功能腔，用于测量感兴趣的其它的附加信号；

图10详细地示出具有互联的多功能腔的布置的图8的非接触脊座，所述多功能腔将电子传感器容纳在绝缘体中和在图中示出的位于非接触脊座绝缘体上的阴极的架杆中。分别示出有其对应的传感器的多功能腔能够分别通过在非接触沉降中的其基座检测阴极架杆的重量随时间的瞬时增加，并且还能够通过容纳在架杆中的多功能腔中的其自身的电子电路中的被编程的信号来识别位于所述非接触脊座处的阴极；

图11是图8的另一个轴侧图，其中多功能腔设置成合并到电绝缘体内，形成为一管路，用于以高压馈送冷流体至安装在非接触脊座中的多个喷洒器，其设置有它们的排放孔，所述排放孔的取向设计成用于清洁多个电接触并同时控制电极架杆和汇流条的接触区的温度；

图12是示出工业电解池的容器的内前壁的截面的轴侧图，其中装置设置有位于侧壁和前壁的内拐角中的多功能室，由垂直的电介质的中空结构管形成，装备有电子传感器，用于测量电解液的温度、电解液的高度水平、电解液中的铜密度、其它污染物种的存在和浓度水平、在抗雾球体下面的电解液中漂浮的夹杂的有机物质的存在和层厚、在容器底部上累积的阳极泥渣的存在和高度水平等。

具体实施方式

本发明提供一种用于监测、控制和操作管理设备的系统以及该系统的构成元件，在所述设备中，实施在电解池中的有色金属的电解提取或电解精炼的工业湿法冶金过程。更具体地，本发明涉及一种用于监测、控制和操作管理所述过程的变量的系统，且其中该系统的构成元件用于测量变量，将它们转换成电子信号和将其传送，所述构成元件设计成与电解池及其附件内部相关联操作，其中所述过程被实施，且特征在于，包括适合于容纳电路和/或传感器的内腔或外室，所述电路和/或传感器用作识别每个电极及其在每个池中的所在位置的装置，用于对过程变量以及电解沉积在每个阴极中的金属的瞬时状态和随时间的演变进行连续的实时电子测量的装置，因此能够识别、测量和监测偏差以及用于由电极、由池、由池堆层以及设备中作为整体的整个池分离的电解沉积过程的变量的优化管理的远程计算机控制，以同时最大化电极沉积过程的持续性和在每个阴极中的金属沉积物的品质，而使用最小的电能。

参考图1，示出第一设备52，其由两个堆层或4个池1、2、3、4形成，且在设备52内的池的每个堆层设置有由电缆14连接的传感器，用于将信号传送至远程控制计算机55。第二设备53也由如图1所示的4个池1、2、3、4的2个堆层形成，其中在设备53内部的每组池具有由电缆总线14连接的传感器，用于将信号传送到同一控制计算机55。

由电路和/或传感器进行测量并转换成电子信号的数据被通过内网54发送到控制计算机55。所述计算机可以从来自世界上任何地方的外部计算机56通过局域网、外网或公共网(例如因特网57)访问，允许从与每个设备距离很远的地方实时地了解两个电解提取设备和甚至每个电解池容器中的每个基本池的全局过程的状态。

根据图2和3，示出典型的堆层或4个电解池，其中2个池位于中间位置1和2中，2个池位于端部位置3和4中，电极5安装在端池3中，连接到各个电汇流条6。中间池1和端池4被示出覆盖有典型地用在现代铜电解提取过程中的酸雾收集罩7。在所述电解池1、2、3、4的外前壁8上，在从电解池的电解液排放口9的两侧上，示出电分配盒10。这些盒提供电线到每个电解池的通路，并容纳电流变换器(未示出)以调整电压适合电子电路11。还可以看到多功能室12由中空结构形状形成和保护，所述中空结构形状由电介质、抗腐蚀、结构聚合物复合材料构成，纵向地设置在罩7的内部边沿中，平行于电汇流条6，且还示出其它可能位置替代物。在与电分配盒10相反侧上的同一外前壁8上，示出分配盒13，其在每个电解池1、2、3、4中收集由它们的传感器电路11收集来自电极5的电子信号以及在所述池中的湿法冶金电解沉积的其它变量的电子信号。为了将电子信号从池传送到外部，在该实施例中，各个电缆14设置用于将信号携带到用于设备中的池的操作的中央监测、控制和远程管理系统。

根据图4，可以看到2个中间池1、2的侧壁的典型横截面设置有用聚合物复合材料整块模制的具有池的总长度的支撑绝缘块15，其安装并环抱池1、2的壁的上边沿。这些绝缘体块支撑和定位电汇流条6。在该实施例中，所述电汇流条是具有突出接触的狗骨类型的。对于铜电解提取过程，在汇流条6的顶部上已经安装有电极间隔件电绝缘体16，且示出阴极架杆支撑在电触点19上，与汇流条6直接接触；且还示出在该情况下，阳极架杆20位于在非接触脊座17上设置的所述阴极18前面，与电极间隔件电绝缘体16一体形成，其将电绝缘体保持在阳极架杆20的一端上，同时另一端与下一汇流条6物理接触。在用于定位汇流条6的电支撑绝缘体15的上侧向边沿中，提供本发明的多功能腔12，设置用于传感器电子电路11沿着电支撑绝缘体15的整个长度安装和操作，其在一侧上刚好位于阴极架杆18下面，且在另一侧，位于阳极架杆20下面，或者如果方便，如图所示在两个边沿上设置有多功能腔。

图5示出图4的截面的细节，以表征多功能腔12的一替代方案，其被一体地与阴极架杆18下面的电支撑绝缘体15合并。在本发明的优选实施例中，多功能腔2沿着中空结构形状22内的绝缘体15的整个长度一体地模制，所述中空结构形状22以具备一定特征的电介质结构聚合物复合材料制造，以使得能够满足其容纳和保护电子电路11免受池的直接环境和电极的苛刻条件的影响的双重功能，同时，能够在结构上加强电绝缘体15，将其保持成笔直的，且在其整个经度中的水平、垂直和侧向轴线上没有偏转，以抵抗在池中严重电短路情况下产生突然的温度升高，该严重电短路情况给出电流的高安培，具有足够的能量用于将架杆和铜汇流条非常迅速地加热到500℃以上。如果绝缘体15由橡胶构成则这种电短路的热冲击会频繁地对绝缘体15进行碳化，或对于以典型的聚合物复合材料被拉挤的玻璃纤维和结合树脂的杆强化的复合物制成的常规的模制绝缘体，首先变形，之后被碳化。多功能腔12的替代的实施例被表示为图6中电绝缘体15的多功能室，其中，模制有抗腐蚀、电介质聚合物复合材料的中空结构形状23已经用粘合剂24直接附加在存在于电解池中的支撑电绝缘体的上周界的平面上。

根据图7，示出多功能腔12，其被形成为在抗腐蚀的、电介质聚合物复合材料的中空结构形状25的内部中的室，设置在阴极18和阳极20的架杆上，用粘合剂24附加在安装在电解池1上的酸雾收集器罩7的内部、外部侧边沿中。相同的图还示出形成有在收集器罩的侧边沿内部中的中空结构形状25’的多功能室12’的替代位置。

根据图8，示出另一种类型的用于用在铜电解提取过程中的电解池的电绝缘器，其中，支架和电汇流条(示出三角形横截面)的电绝缘形成阴极18和阳极20架杆的同时间隔和电绝缘的相同的多功能电绝缘体30的组成部分。在绝缘体30中，多功能腔12设置用于安装沿着电绝缘体30的一个侧边沿或两个侧边水平布置的电子电路11，其总是设置在阴极18和阳极20架杆下面且与阴极18和阳极20架杆非常近的位置。在该实施例中，设置有多功能腔12，其具有以电介质和半透明的聚合物复合材料21制造的中空结构形状，安装在非接触绝缘体脊座17的行下面的绝缘体内，并与绝缘体30一体地模制在一起。在绝缘体30中的半透明形状21的放置高度将允许半透明形状21的上部在外表上出现并横过设置用于使阴极18和阳极20架杆与电汇流条27的电接触的中空空间26的宽度。这种布置允许半透明形状21的可见段保持对在电接触的这种位置中的绝缘体的外部的暴露，从而提供来自电绝缘体30的内部由多功能腔12中的电子电路11发出的发光信号的可视检测的装置。

图9示出穿过一个非接触绝缘体脊座17的绝缘体30的横截面正视图，示出阴极架杆18的端部如何被直接支撑在非接触绝缘体脊座17的平坦的上基板上，这种上基板表面覆盖有高耐热性聚合物复合材料(优选为聚四氯乙烯(PTFE))的垫座29，用于吸收来自电极的机械冲击，并促使架杆在非接触绝缘体脊座17中位于中心，且覆盖抗腐蚀的、高耐冲击性的聚合物复合材料的且在截面中供给的中空的电介质结构形状31，并且形状31的壁厚设计成能够在阴极架18的重量的变化下弯曲而变形。形状31在其内部提供多功能室12，用于安装测压元件28或可以持续地、实时地测量在非接触脊座17上的架杆的支撑下的形状31的上壁的累进的变形的等价传感器；当在电解池内部的金属被电解沉积在所述阴极上以致其重量随时间增加(以大约6-10克/分的速率)时，累进的变形出现。通过中空形状31的垂直延伸部32，设置另一个多功能腔12，其与在纵向的半透明形状21中的多功能通道12电连接和电子连接，所述半透明形状21容纳电子电路11。被通过分配盒10馈送外部电能的电路11将操作所需的电能供给在每个阴极中的非接触绝缘体脊座17中的测压元件28或等价传感器。该相同的电路以电子方式接收来自所述测压元件28的通过根据在阴极架杆18中的瞬时有效载荷在一个或其它感测中形状31的变形加载或减载的信号。还示出形成有聚合物复合材料的附加的中空形状35的一个或多个多功能腔12，其被纵向封装在绝缘体30的体积空间中，并在其模制时被安装在绝缘体30内的正确位置中。形状35将多功能腔12提供用于安装电子电路11，以借助于传感器36测量绝缘体30内的局部温度。所述传感器36根据需要在电绝缘体30的整个长度上以给定间隔谨慎地穿过形状35的周界。低线性伸长系数材料的连续的薄带37沿着绝缘体30的长度在绝缘体30的材料中等间隔地圆周均布地布置在多功能腔的外部。这些带被连接至它们的感测电路11，以检测在绝缘体30的长度上的任何改变，这种检测将表示由于来自在绝缘体30中和/或非接触脊座中的灾难性的冲击或其它事件的过载而造成的绝缘体30的材料中的物理折断或裂缝。

如果绝缘体30的几何尺寸不允许安装如图8所示的形状21，则作为一个替代的方案，纤维光缆60被从半透明的多功能腔12设置，以使得来自在非接触绝缘体脊座17的上边沿中的传感器电路11的所述发光信号能够被从外部观察到，所述非接触绝缘体脊座17与电绝缘体30一体地模制。

在图10中，示出具有本发明的多功能腔12的电极，其位于阴极18和阳极20架杆的端部附近，以植入电子传感器34，每个电子传感器34以独特的电子变量编程，能够借助于从相同的电路11发出的和随后读出的电子信号明确和独占地识别每个电子传感器34所植入的各个电极。电极的识别能够将生产循环过程中在池中参与操作的每个阴极和阳极中的电解沉积或电解精炼过程的特性关联起来，尤其是两个关键参数，所述关键参数感测通过基本池的每个电极循环的瞬时电流的流量和强度和累积在每个阴极上的金属的相应瞬时重量。这能够在它们目前安装所在或可能在连续的生产循环中被安装所在的任何位置和池中实时地监测和跟踪它们的行为。由于阴极和阳极的架杆的温度可能上升到500℃以上，形成多功能腔12以容纳电子传感器34的绝缘体39必须具有很高的耐高温性，并由高耐热性的结构化复合材料或电介质陶瓷制成而提供。在两种情况下，还提供周界空气危害缓冲器41。多功能腔12可以方便地与中空的阴极架杆的内腔连通，以保持适合进行传感器34的操作的多功能腔的内部温度，并耐受造成严重的热冲击的短路情况。在电介质热绝缘体39中的电子传感器34还可以被设置用于测量架杆的温度。在该实施例中，绝缘体39是圆柱形的，且其基部提供有与多功能腔(室)12压力配合的电介质热材料的圆盖38。该盖38允许访问传感器34以在其所识别的电极的服务寿命终结时将其回收，或者在事故损坏或在电极的有用寿命期间由于任何其它原因的情况下将其更换为新的传感器。

图11示出图8中的绝缘器的另一种布置的轴测图，突出显示了在阴极18或阳极20的架杆与铜27电汇流条之间的电接触区19。在面对接触区19的每个非接触脊座绝缘体17中，设置有高水压喷洒器43，目的在于借助在压力下的冷流体的扇面40冲击在架杆的下表面与电汇流条的上表面之间的物理接触的空隙。每个喷洒器43被连接至合并到非接触脊座绝缘体17的主体中的管路44，其与形成有高压管45的多功能腔12相连，所述高压管45沿着绝缘体30的整个长度水平嵌入。该管45被连接至冷清洁流体的外部源，用作该接触区的致冷剂。所述的热感测元件与电极短路的早期报警系统结合工作。在效果上，热传感器34安装在它们的多功能腔12中，所述多功能腔12在阴极18和阳极20的架杆的端部设置有绝缘体39，在到达给定的温度阈值时，远程监测电子系统的处理单元可以激活在冷流体致冷剂的外部源中的泵，提升容纳在多功能腔12中的管路45中压力至高于在喷洒器43的设定喷嘴孔压力。流体从喷洒器流出，淹没接触区并降低它们的温度，并同时清洁电接触的空隙，清除任何灰尘或外来的颗粒，这些灰尘或外来的颗粒可能造成局部升温。尽管流体压力使得安装在非接触脊座17上的所有喷洒器在绝缘体30上同时操作，但是高温信号借助于穿过在对应于已经被加热到超过所设定的温度阈值的位置上的半透明结构形状21或纤维光缆60的发光信号显示。如果在一个或多个接触点19中的温度不能借助喷洒器在设定时刻在冷致冷剂流体的最大流量下被控制，则传感器电路将该持续的温度不一致的状态作为信号发送给中央计算机检测设备55，从而激活表示在所涉及的电极中的潜在的电短路的警报，在温度上升和在系统中转移到有害的水平之前，具有足够的前置时间以开始在识别有问题的池的区域中的直接干涉或有效控制该事件的其它动作。如果清洁流体和/或冷致冷剂应当驱逐污染物或对电解液有害的物质，绝缘体30的该设计提供合并朝向绝缘体30的端部倾斜的纵向排放水槽43，以将流体排放到容器外部。

图12示出在从池内部朝向溢出的前壁观察的中间电解池的容器中截得的轴测正视图。在侧壁和前壁的上拐角中，设置有多功能室12，用电介质、耐腐蚀的结构聚合物复合材料管46形成，其与周围连接的顶端被覆盖且与下端对电解液开放，在它们的内部容纳具有热电偶传感器47和液面传感器48的传感器电路11，热电偶传感器47测量电解液的温度，液面传感器48测量在那些位置中电解液的液面距离容器的上边沿的距离、累积在容器底部上的阳极泥渣的高度、铜浓度和硫酸、对电解液的污染物质的存在和浓度以及在抗雾球50下面漂浮在电解液上的夹杂的有机材料51的存在。借助于传感器58从聚合物复合材料管46向下的延伸部，测量累积在容器底部上的阳极泥渣的高度59。在管中的孔49允许电解液和漂浮的无机残留物51进入到管内部中的多功能腔12中，并由电子传感器进行测量。

阳极泥渣液面传感器58从聚合物复合材料管46垂直地伸出到底部，以测量阳极泥渣的高度，所述聚合物复合材料管46在容器的四角中形成多功能腔12。如图12所示，阳极泥渣传感器58的端部是锥形的，以使得泥渣的高度59从基部到顶部，锥形的自由表面直径减小直到其消失。典型地，所述锥形的高度可以被制成与阳极泥渣的最大的允许高度相等。当泥渣在所安装的四个锥形中的至少任何两个锥形中到达所述高度时，将激发警报以表示“阳极泥渣具有最大高度”，从而能够在接下来的合适的时机安排池容器的紧急除泥程序。

电解液液面的变化是在富电解液的供给流量中的设定中的改变的指示，且所述流量和池内部对应的高度水平对于阴极上的金属的电解沉积的持续性和品质是决定性的，且对于在下游的生产循环中的它们的成功的管理是决定性的。过高的电解液高度延伸了电解沉积的阴极表面的高度，使施加于阴极的有效电流密度减小。另一方面，这种过大的尺寸偏移了用于将铜板与阴极种板(blank)分离的剥离机器中电解沉积的金属板的分离的经过校准的初始线。电解液高度、铜、硫酸和污染物浓度，漂浮的有机物的存在，在所有四个角中施加的均匀的电解液温度以及可以适合于在容器中测量和监测的其他变量，相对于它们在过程中的可接受的数值的变化，将从能够采取合适的相关的修正动作的池和电极立时被表示在远程计算监视器和控制中心处，如上述在电接触区中的温度的情况所示。从用于累积在容器底部上的阳极泥渣的最大允许设定超过的高度发出用于底部清洁的电解池的下一个除泥步骤的时机的信号。

Claims (55)

1.一种用于设备的监测、控制和管理的系统，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够测量过程变量，并将它们转换成电子信号，其中所述系统包括：

至少一组电解池(1，2，3，4)，在所述电解池的内部具有电解液；

多个电极(5)，所述多个电极(5)安装在每个电解池的内部，交替地形成阳极和阴极，用于包含在所述电解液中的有色金属的电解沉积；

多个电极架杆(5)，交替地形成用于阳极的架杆(20)和用于阴极的架杆(18)；

多个支撑电绝缘体(15)，位于两个相邻池之间的侧壁的上部中；

多个电汇流条(6)；和

多个间隔件电绝缘体(16)，其设置在电汇流条(6)上，每个间隔件电绝缘体(16)具有一体的非接触绝缘体脊座(17)，允许交替地支撑用于阳极的架杆(20)和支撑用于阴极的架杆(18)；

所述系统的特征在于，

所述多个支撑电绝缘体的每个支撑电绝缘体(15)在上侧向边沿中具有至少一个一体的多功能腔(12)，所述多功能腔(12)设置用于电路和/或电子传感器(11)在所述支撑电绝缘体(15)的整个长度上的安装和操作；

设置在所述电汇流条(6)上的每个间隔件电绝缘体(16)在其主体内具有一个或多个多功能腔(12)，所述多功能腔(12)设置用于电路和/或电子传感器(11)在所述间隔件电绝缘体(16)的整个长度上刚好在阴极的架杆(18)和阳极的架杆(20)下面的安装和操作；且

交替地形成阳极架杆(20)或阴极架杆(18)的每个电极架杆(5)具有多功能腔(12)，所述多功能腔(12)设置用于电子电路(34)的安装，所述电子电路(34)允许独占地识别每个阴极或阳极及其在每个池中的相对位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中每个池容器由底板、较大的侧壁和较小的前壁形成，其中外部的较小的前壁具有溢流口，所述溢流口具有用于电解液的排放管(9)，所述外部的较小的前壁还在所述电解液排放管(9)的每侧上具有用于外部电流的连接盒(10)。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述汇流条在它们的上表面中设置有电接触区，且其中每个电汇流条(6)位于每个支撑电绝缘体(15)上和所述多个电极(5)下面，所述多个电极(5)由间隔件绝缘体(16)以设定的间隔均匀地分隔开。

4.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，所述系统进一步包括多个抗酸雾收集罩(7)，其中每个抗酸雾收集罩(7)位于每个电解池上。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，位于每个电解池上的每个抗酸雾收集罩(7)具有多功能室(12)，所述多功能室(12)设置在用于阴极的架杆(18)和用于阳极的架杆(20)上，附加在所述抗酸雾收集罩(7)的侧向和外下边沿上，所述多功能室(12)设计用于电路和电子传感器(34)的安装、布置和操作。

6.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，在每个腔或多功能室(12)中的所述电路和/或电子传感器(11，150)由电缆(14)总线连接，所述电缆总线用于将信号传送到控制计算机(55)。

7.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，被所述电路和/或传感器(11，150)捕获的数据通过内部网络(54)被发送到控制计算机(55)，其中所述控制计算机可以经由局域网、外部网络或诸如因特网(57)的公共网络从世界上的任何地方的外部计算机(56)来访问，从而甚至允许从相对于所述设备的远程位置实时地获知电解沉积过程的状态。

8.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，每个电解池的容器的一个或多个侧壁与所述前壁的上拐角设置有包括多功能室(12)的装置，所述多功能室(12)由电介质的、抗腐蚀的、结构聚合物复合材料的管(46)形成，所述的管覆盖在它们朝向周围环境的上端，并在它们朝向所述电解液的下端开放，所述多功能室(12)在其内部容纳具有热电偶传感器(47)和液面传感器(48)的传感器电路(11)，所述热电偶传感器(47)测量电解液温度，所述液面传感器(48)测量电解液液面相对于容器上的上边沿的高度、铜浓度、硫酸和电解液污染物和在抗酸雾球(50)下面漂浮在电解液上的有机夹杂材料(51)的存在，以及借助于锥形端的阳极泥传感器(58)的延伸部来测量累积在所述容器底部上的所述阳极泥渣的高度(59)，以使得如果泥渣的高度覆盖所安装的四个阳极泥传感器(58)中的任两个中的至少两个锥形顶点，则系统将生成警报以表示已经超过了这样的高度。

9.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，由电介质的、抗腐蚀的、结构聚合物复合材料的管(46)形成的所述多功能室(12)具有孔(49)，所述孔(49)允许电解液和漂浮的有机残留物(51)朝向管的内部到达所述多功能室(12)的通路并且被电子传感器(11，34)所测量。

10.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，所述支撑电绝缘体(15)和所述间隔件电绝缘体(16)一体形成，其中用于汇流条的支撑和电绝缘形成用于阴极架杆(18)和阳极架杆(20)的电绝缘和同时间隔的同一多功能绝缘体(30)的组成部分，其中在所述一体多功能绝缘体(30)中，设置至少一个多功能腔(12)用于安装电路和/或传感器(11)，所述电路和/或传感器(11)在长度方向上水平地沿着所述多功能绝缘体(30)的一个或两个侧向边沿布置，位于所述阴极架杆(18)和阳极架杆(20)下面。

11.根据前述权利要求10所述的系统，其中，所述多功能腔(12)形成有中空结构形状(21)，所述中空结构形状(21)由电介质的且半透明的聚合物复合材料制成，安装在非接触绝缘体脊座(17)的行的下面的绝缘体内部，并与多功能绝缘体(30)一体地模制在一起。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述半透明形状(21)在多功能绝缘体(30)中的放置高度允许半透明形状(21)的上部突出并在外表上横贯所述中空空间(26)的宽度，所述中空空间(26)设置用于使阴极架杆(18)和阳极架杆(20)与电汇流条(27)相接触。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述半透明形状(21)的可视段在所述用于电接触的位置暴露于所述绝缘体的外部，以便提供对来自多功能绝缘体(30)内部的从位于多功能腔(12)内的电路和/或传感器(11)发射的发光信号进行可视检测。

14.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，非接触绝缘脊座(17)的基板的表面覆盖有高耐热性聚合物复合材料的垫座(29)以吸收震荡和促使架杆在所述非接触绝缘体脊座(17)中位于中心，并覆盖中空的电介质的结构形状(31)，所述结构形状(31)耐受冲击和酸腐蚀，由适合于在阴极架杆(18)的重量变化下弯曲变形的截面和厚度形成，其中形状(31)的内部提供有多功能腔(12)，用于安装测压元件(28)或等价的传感器，允许测量在阴极架在非接触脊座(17)上的支撑下形状(31)的上壁的递增变形，以便确定金属电解沉积的数量。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，在中空形状(31)的下垂直延伸部(32)中，设置多功能腔(12)，其与半透明纵向形状(21)中的多功能腔(12)电力连接和电子连接，所述半透明纵向形状(21)容纳电路和/或传感器(11)。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述电路和/或传感器(11)通过分配盒(10)馈送外部电能，所述分配盒(10)为每个阴极下面的在非接触脊座中的测压元件(28)或等价的传感器提供其操作所需的电能。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述电路和/或传感器(11)接收从所述测压元件(28)发射的根据阴极架杆(18)上的有效瞬时载荷的在一个或多个感测中的通过形状(31)的变形而加载或减载的信号。

18.根据前述权利要求10所述的系统，其中，所述多功能绝缘体(30)具有由聚合物复合材料的附加的中空形状(35)形成的一个或多个多功能腔(12)，所述附加的中空形状(35)被纵向地封装在多功能绝缘体(30)的体积空间中，并且在其模制时被安装在多功能绝缘体(30)内的它们合适的位置处，其中电路和/或传感器(11)位于多功能腔(12)内，被指定用于测量在多功能绝缘体(30)内的局部温度，且其中所述传感器(36)在多功能绝缘体(30)的长度上自始至终以离散的间隔穿过形状(35)的周界。

19.根据前述权利要求10所述的系统，其中，其中所述多功能绝缘体(30)设置有在多功能绝缘体(30)的长度上自始至终围绕多功能腔(12)的外部圆周地设置的低线性伸长材料的薄连续的杆(37)，其中所述杆被连接到电路和/或传感器(11)，以检测在多功能绝缘体(30)的长度上的长度的任何改变，检测表示由于在多功能绝缘体(30)和/或在其非接触脊座(17)中的灾难的冲击或其它类似事件造成的超载导致的在多功能绝缘体(30)的材料中的物理折断或裂缝。

20.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，具有多功能腔(12)的一个电极位于阴极架杆(18)和阳极架杆(20)的端部附近，以植入电子传感器(34)，每个电子传感器(34)预先用其自身独特的电子变量编程，允许借助于被发射并之后从电路(11)读出的信号，明确地和独占地识别每个电子传感器(34)植入的电极。

21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述架杆具有由用于容纳传感器(34)的高热阻的多功能腔(12)形成的电介质的热绝缘体(39)，所述架杆还具有用于周界隔绝空气缓冲器(41)，其中所述多功能腔(12)与阴极架杆(18)的中空内部连通以保持所述多功能腔的内部温度适合传感器(34)的操作，并耐受具有严重热冲击的短路情况。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，在电介质的热绝缘体(39)中的传感器(34)另外可以设置用于测量架杆的温度，其中所述电介质的热绝缘体(39)是圆柱类型的，并在其基座中供给电介质的热材料的圆盖(38)，以压配合连接至多功能腔或室(12)，且其中所述盖(38)能够通向传感器(34)以在其所识别的电极的使用寿命结束时收回所述传感器，或者用于在电极的使用寿命期间在事故损毁或任何其它原因的情况下更换为一新传感器。

23.根据前述权利要求10所述的系统，其中，在面对接触区(19)的每个非接触绝缘体脊座(17)中，提供高压水喷洒器(43)以借助在压力下的冷流体的扇面冲击在架杆的下表面和电汇流条的上表面之间的物理接触的空隙，其中每个喷洒器(43)被连接至管路(44)，所述管路(44)被合并入非接触绝缘体脊座(17)的主体中，并与形成有高压管(45)的多功能腔(12)连接，所述高压管(45)沿着多功能绝缘体(30)的整个长度水平嵌入，其中所述管(45)连接至冷清洁流体的外部源，以用作接触区的致冷剂，在所述接触区中，热传感器元件连接作为在电极中的短路的早期警报的系统而操作。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述系统包括用于致冷剂流体的外部源的泵，其将容纳在多功能腔或室(12)中的管(45)中的压力增加到大于喷洒器(43)的开启压力，其中流体从喷洒器流出，以淹没接触区从而降低其温度，且同时，清洁电接触的空隙使其免受可能造成局部热积聚的任何灰尘或颗粒的影响。

25.根据权利要求24所述的系统，其中，在多功能绝缘体(30)上和非接触绝缘体脊座(17)下面，半透明的结构形状(21)或纤维光缆(60)位于对应于已经被加热超过所施加的温度界限的电极架杆的位置，以借助发光信号表示温度上升。

26.根据权利要求24所述的系统，其中，多功能绝缘体(30)供给有朝向多功能绝缘体(30)的端部倾斜的纵向水槽(43)，以在清洁和/或致冷剂流体证明为对于电解液是污染的或不适宜的情况下将流体排放到容器外部。

27.根据前述权利要求4所述的系统，其中，交替地，位于每个电解池上的所述抗酸雾收集罩(7)设置有被设置在所述抗酸雾收集罩(7)的下和外侧向边沿中的多功能腔(12)。

28.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，所述电汇流条(6)是具有突出的电接触的狗骨类型或是平坦、无突起的。

29.根据前述权利要求1或2所述的系统，其中，所述电汇流条(6)具有三角形或圆形的横截面。

30.一种支撑电绝缘体，其用于设备的监测、控制和管理的系统中，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够测量过程变量，并将它们转换成电子信号，所述支撑电绝缘体是位于所述设备的两个邻近的池之间的横向壁的上部上的类型，其特征在于，其在上侧向边沿中提供由电汇流条(6)隔离的一个或两个多功能腔(12)，其中所述多功能腔(12)设置用于电路和/或电子传感器(11)沿着所述支撑电绝缘体(15)的整个长度刚好在一侧上的阴极架杆(18)下面和在另一侧上的阳极架杆(20)下面的安装和操作。

31.一种间隔件电绝缘体，其用于设备的监测、控制和管理的系统中，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够测量过程变量，并将它们转换成电子信号，所述间隔件电绝缘体是位于电汇流条(6)上的类型，每个间隔件电绝缘体(16)具有非接触的一体的绝缘体脊座(17)，其允许交替地隔离阳极架杆(20)和阴极架杆(18)，所述间隔件电绝缘体的特征在于，其在上侧向边沿中提供一个或多个多功能腔(12)，其中所述多功能腔(12)设置用于电路和/或电子传感器(11)沿着所述间隔件电绝缘体(16)的整个长度刚好在阴极架杆(18)和阳极架杆(20)下面的安装和操作。

32.一种多功能绝缘体，其用于支撑电汇流条并且用于一体地形成的作为电汇流条支撑绝缘体和间隔件电绝缘体的电极间隔，用于阴极架杆(18)和阳极架杆(20)的电绝缘和同时间隔，其中所述多功能电绝缘体用于设备的监测、控制和管理的系统中，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够感测过程变量，并将它们转换成电子信号，其特征在于，多功能腔(12)设置用于将多功能绝缘体(30)中的电子电路(11)自始至终沿着所述多功能绝缘体(30)的一个或两个侧向边沿水平安装在阴极架杆(18)和阳极架杆(20)下面，其中所述多功能腔(12)形成有中空的半透明结构形状(17)，其安装在非接触绝缘体脊座(17)下面的绝缘体内，并与多功能绝缘体(30)一体地模制在一起。

33.一种根据权利要求32所述的多功能绝缘体，其中所述多功能腔(12)形成有由电介质并且半透明聚合物复合材料制成的中空的结构形状(21)，其安装在非接触绝缘体脊座(17)的行的下面的绝缘体的内部，并被一体地与多功能绝缘体(30)模制在一起。

34.根据权利要求32或33的多功能绝缘体，其中在多功能绝缘体(30)中的半透明形状(21)的位置的高度允许半透明形状(21)的主体的上部突出，并在外表上横贯非接触脊座之间的中空空间(26)，所述中空空间设置用于阴极架杆(18)和阳极架杆(20)与电汇流条(27)的接触。

35.根据权利要求32或33的多功能绝缘体，其中所述半透明形状(21)的可视段在为电接触所设置的所述位置被暴露于绝缘体的外部，以便提供被从位于多功能腔(12)内部的电路和/或传感器(11)发射出的发光信号照明的空间，用于从多功能绝缘体(30)的外部对所述信号进行可视检测。

36.根据权利要求32或33的多功能绝缘体，其中，非接触绝缘体脊座(17)的基板的表面覆盖有高耐热性的聚合物复合材料的垫座(29)，以吸收冲击和促使架杆在所述非接触绝缘体脊座(17)中位于中心，并覆盖中空的电介质结构形状(31)，所述电介质结构形状(31)耐受冲击和酸腐蚀，形成有可以通过阴极架杆(18)的重量的变化进行弯曲变形的截面和厚度，其中形状(31)的内部设置有多功能腔(12)，所述多功能腔(12)用于安装测压元件(28)或等价的传感器，所述测压元件(28)或等价的传感器能够测量形状(31)的上壁上的基板在非接触脊座(17)上的阴极架杆的支撑下的渐次变形，以便确定电解沉积的金属的数量。

37.根据权利要求36的多功能绝缘体，其中，为多功能腔(12)提供中空形状(31)的垂直内部延伸部(32)，其用于与在容纳电路和/或传感器(11)的纵向半透明形状(21)中的多功能腔(12)电力和电子地连接。

38.根据权利要求37的多功能绝缘体，其中，电路和/或传感器(11)通过分配盒(10)与外部电流相连，并为在每个阴极中的非接触脊座(17)中的测压元件(28)提供其操作所需的电流。

39.根据权利要求38的多功能绝缘体，其中，所述电路和/或传感器(11)接收来自所述测压元件(28)的根据阴极架杆(18)上的有效瞬时载荷在一个或相对感测中从形状(31)的变形而加载或减载的信号。

40.根据权利要求32或33的多功能绝缘体，其中，多功能绝缘体(30)设置有一个或多个附加的多功能腔(12)，所述附加的多功能腔(12)形成有电介质聚合物复合材料的中空形状(35)，其在模制时被纵向地封装在多功能绝缘体(30)的体积空间中，其中这种多功能腔容纳电路和/或传感器(11)，用于借助传感器(36)测量多功能绝缘体(30)内的局部温度，且其中这种传感器(36)自始至终沿着多功能绝缘体(30)的长度以离散的间隔穿过形状(35)的周界。

41.根据权利要求32或33的多功能绝缘体，其中，面对接触区(19)的每个非接触绝缘体脊座(17)设置有高压喷洒器(43)，用于以加压的冷流体的扇面冲击架杆的下表面和电汇流条的上表面之间的物理接触的空隙，其中每个喷洒器(43)连接至管路(44)，所述管路(44)合并入非接触绝缘体脊座(17)的主体中，并连接至由沿着多功能绝缘体(30)的长度水平嵌入的高压管(45)形成的多功能腔(12)，其中所述管(45)连接至冷清洁流体的外部源，用作用于接触区的致冷剂，其中这种热传感器元件连接在一起作为电极中的短路的早期警报系统进行操作。

42.根据权利要求32或33的多功能绝缘体，其中，在多功能绝缘体(30)上方和非接触绝缘体脊座(17)下面，半透明结构形状(21)或纤维光缆(60)设置在对应于已经被过加热超过界限温度设定的电极的位置上，以借助发光信号来表示温度的增加。

43.根据权利要求32或33的多功能绝缘体，其中，多功能绝缘体(30)设置有朝向多功能绝缘体(30)的端部倾斜的纵向水槽(43)，以在所述清洁和/或致冷剂流体证明为对于电解液是污染的或不适宜的情况下将所述冷流体排放到容器外部。

44.一种电极架杆(5)，其允许不确定地形成用于阳极的架杆(20)和用于阴极的架杆(18)，其用于设备的监测、控制和管理的系统中，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够测量过程变量，并将它们转换成电子信号，其中多功能腔(12)设置在阴极架杆(18)或阳极架杆(20)的端部附近，布置并适合于电子传感器(34)的安装。

45.根据权利要求44的电极架杆，其中，具有多功能腔(12)的电极设置在阴极架杆(18)和阳极架杆(20)端部附近，以植入电子传感器(34)，每个电子传感器(34)预先用其自身独特的电子变量编程，允许借助于被发射并之后从电路(11)读出的信号，明确地识别植入的每个电子传感器(34)所在的电极。

46.根据权利要求45的电极架杆，其中，所述架杆具备由多功能腔(12)形成的绝缘体(39)，以容纳高耐热性的传感器(34)，所述架杆附加地拥有绝缘周界空气缓冲器(41)，其中多功能腔(12)与阴极架杆的中空内部连通，以保持所述多功能腔的内部温度适合于传感器(34)的操作以及耐受具有严重热冲击的短路情况。

47.根据权利要求46的电极架杆，其中，因为在热电介质绝缘体(39)中的传感器(34)还可以被供给用于测量架杆温度，其中所述绝缘体(39)是圆柱形的，且其基座提供有热电介质材料的圆盖(38)以压配合连接至多功能腔或室(12)，其中所述盖(38)允许通到传感器(34)以在其所识别的电极的使用寿命结束时收回所述传感器(34)，或者用于在电极的使用寿命期间在事故损毁或任何其它原因的情况下将其更换为一新传感器(34)。

48.一种用于覆盖电解池的酸雾收集罩(7)，其中，所述酸雾收集罩(7)用于设备的监测、控制和管理的系统中，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够测量过程变量，并将它们转换成电子信号，其特征在于，所述酸雾收集罩(7)设置有多功能腔(12)，所述多功能腔(12)设置在用于阴极的架杆(18)和用于阳极的架杆(20)上，附加到所述酸雾收集罩(7)的下侧向和外边沿上，所述多功能腔(12)设计用于电子电路传感器(34)的安装和操作。

49.根据权利要求48的酸雾收集罩，其中，交替地，位于每个电解池上的所述酸雾收集罩(7)拥有一个多功能室(12)，所述多功能室(12)沿着所述酸雾收集罩(7)的侧向内部和外边沿布置。

50.一种装置，用于测量温度、电解液高度、溶液中的铜浓度、硫酸和电解液的污染物以及漂浮在所述电解液上的夹杂的有机材料的存在、在容器底部上的阳极泥渣的存在和高度，其中所述装置用于设备的监测、控制和管理的系统中，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够测量过程变量，并将它们转换成电子信号，其特征在于，所述装置位于在多功能室(12)内的每个电解液池容器的侧壁和前壁的上拐角中，所述多功能室(12)由电介质的抗腐蚀的聚合物复合材料管(46)形成，所述聚合物复合材料管(46)覆盖在它们朝向周围环境的上端，并在它们的下端上朝向所述电解液开放，所述多功能室(12)在其内部容纳装备有热电偶(47)和高度计(48)的传感器(11)以及阳极泥渣传感器(58)的延伸部，所述热电偶(47)用于测量电解液温度，所述高度计(48)用于测量电解液相对于容器上的上边沿的液面和在抗酸雾球(50)下面漂浮在电解液上的有机夹杂材料(51)的存在，所述阳极泥渣传感器(58)的延伸部用于测量累积在所述容器的底部上的所述阳极泥渣的高度(59)。

51.根据权利要求50的装置，其中，由电介质的抗腐蚀的聚合物复合材料的管(46)形成的所述多功能室(12)提供有孔(49)，所述孔(49)允许电解液和漂浮的有机残留物(51)朝向所述管的内部进入到多功能腔或室(12)，并允许由电子传感器(11，34)对它们进行测量。

52.根据权利要求50或51的装置，其中，所述阳极泥渣传感器(58)从所述聚合物复合材料管(46)垂直向下突出，所述聚合物复合材料管(46)在容器的四个拐角中形成多功能室(12)直到其底部，以测量所述阳极泥渣的高度(59)。

53.根据权利要求52的装置，其中，所述阳极泥渣传感器(58)的端部是锥形的，且在所述泥渣的高度(59)从覆盖基座升高到顶点时，锥形的自由直径减小直到其消失在所述泥渣下面。

54.根据权利要求52的装置，其中，所述锥形的可以被形成的高度代表阳极泥渣的最大允许高度(59)。

55.一种用于设备的监测、控制和管理的系统，在所述设备中，实施有色金属的电解提取或电解精炼的湿法冶金工业过程，所述系统能够测量过程变量，并将它们转换成电子信号，其中所述系统包括：

至少一组电解池(1，2，3，4)，在所述电解池内部具有电解液，其中每个池容器由地板、较大的侧壁和较小的前壁形成，其中外部较小的前壁具有溢流口，所述溢流口带有电解液排放管(9)，所述外部较小的前壁还在所述电解液排放管(9)的每侧上具有用于外部电流的连接盒(10)；

多个电极(5)，所述多个电极(5)安装在每个电解池的内部，交替地形成阳极和阴极，用于包含在所述电解液中的有色金属的电解沉积；

多个电极架杆(5)，交替地形成用于阳极的架杆(20)和用于阴极的架杆(18)；

多个支撑电绝缘体(15)，位于两个相邻池之间的侧壁的上部中；

多个电汇流条(6)，所述电汇流条(6)在它们的上表面中设置有电接触区，其中每个电汇流条(6)位于每个支撑电绝缘体(15)上和所述多个电极(5)下面，所述多个电极(5)由间隔件绝缘体(16)以设定的间隔均匀地分隔开；和

多个间隔件电绝缘体(16)，其设置在电汇流条(6)上，每个间隔件电绝缘体(16)具有一体的非接触绝缘体脊座(17)，允许交替地支撑用于阳极的架杆(20)和支撑用于阴极的架杆(18)；

多个抗酸雾收集罩(7)，其中每个抗酸雾收集罩(7)位于每个电解池上，

所述系统特征在于，

所述多个支撑电绝缘体的每个支撑电绝缘体(15)在上侧向边沿中具有至少一个一体的多功能腔(12)，所述多功能腔(12)设置用于电路和/或电子传感器(11)在所述支撑电绝缘体(15)的整个长度上的安装和操作，所述电路和/或电子传感器(11)刚好在一侧位于在用于阴极的架杆(18)的下面并且在相反侧位于用于阳极的架杆(20)的下面；

设置在所述电汇流条(6)上的每个间隔件电绝缘体(16)在其主体内具有一个或多个多功能腔(12)，所述多功能腔(12)设置用于电路和/或电子传感器(11)在所述间隔件电绝缘体(16)的整个长度上刚好在用于阴极的架杆(18)和用于阳极的架杆(20)下面的安装和操作；且

交替地形成用于阳极的架杆(20)或用于阴极的架杆(18)的每个电极架杆(5)，具有多功能腔(12)，所述多功能腔(12)位于所述用于阴极的架杆(18)或所述用于阳极的架杆(20)的端部附近，设置用于电子电路(34)的安装，所述电子电路(34)允许独占地识别每个阴极或阳极及其在每个池中的相对位置；

位于每个电解池上的每个抗酸雾收集罩(7)具有多功能室(12)，所述多功能室(12)设置在用于阴极的架杆(18)和用于阳极的架杆(20)上，附加在所述抗酸雾收集罩(7)的侧向和外下边沿上，所述多功能室(12)设计用于电路和电子传感器(34)的安装、布置和操作；

其中在每个腔或多功能室(12)中的所述电路和/或电子传感器(11，150)由用于将信号传送至控制计算机(55)的电缆(14)的总线连接；

其中被所述电路和/或传感器(11，150)捕获的数据通过内部网络(54)被发送到所述控制计算机(55)，其中所述控制计算机可以经由局域网、外部网络或诸如因特网(57)的公共网络从世界上的任何地方的外部计算机(56)来访问，从而允许甚至从相对于所述设备的远程位置实时地获知电解沉积过程的状态。

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