CN102453929A - 密闭式电积槽 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密闭式电积槽。常用的电积系统为开放式的玻璃钢槽体，该类电积槽，电解液及电解过程中产生气体容易挥发；阴阳极极间距不等，电解液流通不畅，导致阴极沉积金属厚薄不均、容易弯板；浓差极化严重，阴极产出金属杂质含量大，电效不高。本发明采用密闭式结构，并连式的电解液流动方式，保证流入每个电积极室内电解液化学成分都与电积槽整体进液相同，再配合电解液金属离子浓度、电流密度加大电解液流速，消除了电解过程的浓差极化。本发明可简单有效消除电解环节中产生的有毒害气体的释放，并且可避免腐蚀性电解液的挥发；能有效减少电积产品杂质含量，大幅提高电效；减少气泡对阳极造成的气液界面腐蚀。

Description

密闭式电积槽

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，指一种适用于镍、铜、钴、锌等金属电积湿法冶金的电积设备及电积系统，具体指一种密闭式电积槽。

背景技术

目前在国内湿法冶金领域生产电积铜、镍、钴的绝大部分厂家中，最常用的电积系统为开放式的玻璃钢槽体，多组阴阳极同处于一个大的整体电解液环境中，电解液流动缓慢，几乎保持静止。受该类电积槽结构及工艺影响，电解液及电解过程中产生气体容易挥发，生产现场环境恶劣；阴阳极极间距不等，电解液流通不畅，在阴阳极电解的作用下，溶液各组成离子浓度分布不均，导致阴极沉积金属厚薄不均、容易弯板；浓差极化问题较为严重，阴极产出金属杂质含量大，电效不高。为克服上述问题，现已有冶金厂开始开发使用密闭式电积槽，如授权公告号为CN101250726B公开的一种密闭式电解槽，是由端板、阳极板、阴极板、密封件和压紧装置构成的若干个密闭的串连式的电积极室构成。电解液从电积槽一侧端板流液口进入，通过阴阳极板上的流液通孔依次通过一组连一组串联的阴阳极电积极室，之后从另一侧端板流液口流出。由于此种密闭电积槽在工作时，电解液从进液端阴阳极电积极室进入开始电解，在串联的各电积极室中不断参与电解反应后，进入最后几级电积极室时，电解液中的所需电积金属离子浓度大幅降低，而杂质离子浓度相对增高，且溶液酸度加大，PH值大大降低超出电积适合范围，直接造成金属电积产出减少、电积生成杂质增多、电效降低。

发明内容

本发明要提供一种密闭式电积槽，以有效解决现有电积槽电解时容易造成金属电积减缓、金属杂质增多和电效低的问题。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：密闭式电积槽，包括端板、阴极板、阳极板、绝缘板框、密封件和压紧装置，所述阴极板和阳极板间隔设置，其特征在于：所述绝缘板框设置于阴极板和阳极板之间，绝缘板框为中心空腔的框架结构，多个绝缘板框的中心空腔及两侧的阴极板、阳极板由密封件分别密封形成多个密闭的电积极室；所述每个绝缘板框的边框上与阴极板和阳极板上均设置有可对应连通的上主流液通孔和下主流液通孔，边框内侧设置有分支流液通孔，上主流液通孔和下主流液通孔分别通过分支流液通孔与电积极室连通；所述端板分别设置有出液口和进液口，所述进液口与下主流液通孔连通成进液主通道，出液口与上主流液通孔连通成出液主通道。

上述进液主通道和出液主通道分别设置有两组，对应的出液口和进液口，以及分支流液通孔均设置两组。使电解液在密闭电积极室中均匀流动、无死角，在阴极电积生成金属厚度均匀。

上述阴极板为板状；所述阳极板为板状或网板状。

本发明相对于现有技术，具有如下优点和效果：

1、本发明结构密闭，可简单有效消除电解环节中产生的有毒害气体的释放，并且可避免腐蚀性电解液的挥发。

2、本发明从工作原理上与现有结构产生很大的差别，将原来的串连式电解液流动方式改变为并连式的电解液流动方式，可保证流入每个电积极室内电解液化学成分都与电积槽整体进液相同，再配合电解液金属离子浓度、电流密度适当加大电解液流速，即可消除串连式电积极室因金属离子浓度降低而造成的电解过程的浓差极化，以及因多级电解造成溶液PH值变化对电解过程的不良影响，从而有效减少电积产品杂质含量，大幅提高电效。

3、下进液上出液的结构可把电解时产生的气体有效排挤、冲刷出电积极室，去除因气泡附着在阴阳极上而减少电极实际工作面积的问题，同时减少气泡对阳极造成的气液界面腐蚀。

附图说明

图1为现有电积槽的电解液流动示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的电解液流动示意图；

图4是本发明的绝缘板框结构示意图；

图5是本发明的阴、阳极板结构示意图。

附图标记如下：

1-进液口，2-出液口，3-端板，4-阴极板，5-阳极板6-绝缘板框，7-压紧装置， 8-电积极室；9-分支流液通孔；10-下主流液通孔；11-上主流液通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参见图1，现有的密闭式电积槽的电解液从电积槽一侧端板3的进液口1进入，通过阴阳极板上的流液通孔后依次通过一组连一组串联的阴阳极电积极室，之后从另一侧端板3的出液口流出，电解液流动过程为串流。

参见图2和图3，本发明为提供电解液并连式流动的密闭式电积槽，包括端板3、阴极板4、阳极板5、密封件、压紧装置7和绝缘板框6。端板3采用有机材料或钢衬有机材料制成，具有耐蚀、绝缘、高强度等性能，阴极板采用钛、不锈钢材料或需电积金属制成，阳极板采用钛基附贵金属盐涂层或铅银合金制成，而密封件为耐酸碱的绝缘材料制成的胶条、或橡胶板、橡胶垫片或橡胶圈。

如图4、图5所示，本发明所述的绝缘板框为中心空腔的框架结构，阴极和阳极板为板状结构。所述的绝缘板框6依次设置在阴极板4和阳极板5之间，阴极板4、阳极板5与绝缘板框6的接触处设置密封件，阴极板、阳极板之间以绝缘板框分隔，每个绝缘板框6与两侧的阴极板4、阳极板5由密封件密封并通过压紧装置7压紧，多组阴极板4、绝缘板框6中心空室与阳极板5依次形成并列排设的密闭电积极室8；每个绝缘板框6的边框上及阴极板4和阳极板5上设置有对应连通的上主流液通孔11、下主流液通孔10，边框内侧设置有联通上主流液通孔11、下主流液通孔10和密闭电积极室8的分支流液通孔9。在一侧的端板3上设有电解液进液的进液口1和一个出液口2，进液口1设置在端板下端，出液口2设置在端板上端。端板3的进液口1分别与下主流液通孔10连通成进液主通道，出液口2分别与上主流液通孔11连通成出液主通道，进、出液主通道和各密闭电积极室8以分支流液通孔相互连通，最终构成密闭完整的电解液流道，将各个电积极室8并连式连通在端板3的进液口1和出液口2之间。

为了使电解液在密闭电积极室中均匀流动、无死角，在阴极电积生成金属厚度均匀。本实施例中的进液主通道和出液主通道分别设置有两组，对应端板3上的出液口2和进液口1，以及分支流液通孔9均设置两组，设置的两组分支流液通孔9均与各电积极室8相通；并且上主流液通孔11、下主流液通孔10孔径之和大于等于所有与其相通的分支流液通孔9的孔径之和。

Claims (3)

1.密闭式电积槽，包括端板（3）、阴极板（4）、阳极板（5）、绝缘板框（6）、密封件和压紧装置（7），所述阴极板（4）和阳极板（5）间隔设置，其特征在于：所述绝缘板框（6）设置于阴极板（4）和阳极板（5）之间，绝缘板框（6）为中心空腔的框架结构，多个绝缘板框（6）的中心空腔及两侧的阴极板（4）、阳极板（5）由密封件分别密封形成多个密闭的电积极室（8）；所述每个绝缘板框（6）的边框上与阴极板（4）和阳极板（5）上均设置有可对应连通的上主流液通孔（11）和下主流液通孔（10），边框内侧设置有分支流液通孔(9)，上主流液通孔(11)和下主流液通孔(10)分别通过分支流液通孔(9)与电积极室(8)连通；所述端板(3)分别设置有出液口(2)和进液口(1)，所述进液口(1)与下主流液通孔(10)连通成进液主通道，出液口(2)与上主流液通孔(11)连通成出液主通道。

2.根据权利要求1所述的一种密闭式电积槽，其特征在于：进液主通道和出液主通道分别设置有两组，对应的出液口(2)和进液口(1)，以及分支流液通孔（9）均设置两组。

3.根据权利要求1或2所述的一种密闭式电积槽，其特征在于：阴极板(4)为板状；所述阳极板(5)为板状或网板状。

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