CN104313649B - 桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽，包括正极铜条、阳极板、负极铜条、阴极板和电解隔膜，极板与正负极铜条均采用V型搭接；电解槽的中下部设有横向布置的长轴一体搅拌桨，搅拌桨连接有可伸缩的活动桨叶；电解槽的底部设有横向布置的螺旋输送器，螺旋输送器的输送端头设有锥底结构，锥底经出料管连接湿法磨粉机，湿法磨粉机经输送管连接电解槽。本发明结构合理，V形搭接便于实现极板准确定距，保证可靠接触；自动调整半径的长桨叶大面积低速扫越适合长时间、低能耗的维持矿浆悬浮；磨粉机与螺旋输送器结合实现矿浆的可靠悬浮和电解，粗颗粒二次粉碎能促进提高电解金属产率，适合产业化使用，前景广阔。

Description

桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽

技术领域

本发明涉及一种桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽，尤其适合电解矿浆使用。

背景技术

电解槽是支持铅、锌、锰、铝等金属电解产业的关键设备，然而，现有的电解槽大多只能电解溶液，而不能电解矿浆，也就是电解前必须先制备成电解液才能进行电解。

将矿粉制备成电解液需要经过化合、溶解、压滤和除杂等多个步骤，步骤多成本高，制备过程中还存在一定的损耗，如果能将矿粉在电解槽内直接制成矿浆进行电解，就能大幅度简化工艺、减少中间环节、节约成本和提高产品的收率。

矿浆电解实质就是在电解槽内加入矿粉与相应的酸，直接进行进行矿粉与酸的化合反应后进行电解操作，也就是化合与电解同时进行，这种操作的优点是能大幅简化工艺，使化合、除杂、电解共同在槽内完成，省略压滤等工序，节省成本的同时也能减少很多的储液槽，同时电解阳极产生的酸可以与矿粉进行不断反应，使矿粉中的金属以离子形式不断溶解，获得较高的电解产率。

矿粉在电解槽内会沉降，实际电解过程中存在的最大困难就是矿浆悬浮，如果矿浆不能实现较好的悬浮，则电解产生的酸就不能很好的与矿粉进行反应，使矿粉溶解的速度变慢，电解槽内金属离子浓度也很难提高，使电解不能顺利进行。如果电解不能顺利的进行，则电解产生的酸会更少，矿粉溶解的速度会更慢，造成恶性循环，最终使电解工作瘫痪。

实现矿浆悬浮，最容易想到的手段是搅拌，但普通的机械式搅拌只有在搅拌桨较小、搅拌较快的情况下才能使矿浆较好的悬浮，但这样的搅拌装置运转过程中能耗会很高，且大型的电解槽需要多个搅拌装置才能实现电解的正常运转，并且无法同时实现对电解槽的扫底作用和对不能悬浮的矿粉颗粒进行连续化的处理从而使之悬浮，因而现有技术不能满足矿浆电解的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能耗低、能使矿浆较好悬浮，并能实现对电解槽扫底功能和对不能悬浮的矿粉颗粒进行连续化的处理从而使之悬浮的桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽，包括正极铜条、阳极板、负极铜条、阴极板和电解隔膜，其特征在于：极板与正负极铜条均采用V型搭接；电解槽的中下部设有横向布置的长轴一体搅拌桨，长轴一体搅拌桨的桨叶连接有可伸缩的活动桨叶；电解槽的底部设有横向布置的螺旋输送器，螺旋输送器的输送端头设有锥底结构，锥底经出料管连接湿法磨粉机，湿法磨粉机经输送管连接电解槽。

桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽一般采用耐一定高温的防腐材料制作，极板与正负极铜条配合采用V型搭接，操作简便也很容易保证极板之间较为精确的间距，并且V型搭接方式，阴阳极铜条V型开口可以对极板铜条产生自动锁紧夹持作用，使导电接触非常可靠、接触电阻非常小，完全避免了极板与阴阳极铜条普通搭接存在的接触不良使发热严重，并且电流受影响后直接影响电解效率。

电解隔膜用适当厚度滤布制成装配，起隔离产生阴极室作用但又能阻隔矿渣且通电能实现电解，也就是电解隔膜和电解电场实现电解时阴阳极室的隔离阻隔矿渣，但能让阳离子顺利通过。

电解隔膜腔组成阴极室其余部分都为阳极室，阳极室内电解不断产生酸，阳极室内为矿粉和酸的混合体，阳极电解产生酸能不断与矿粉反应，隔膜隔离出阴极室并阻挡矿渣进入，金属离子在洁净的阴极室内实现电解析出。

大型电解槽一般长六米左右，矿浆悬浮是妨碍矿浆电解技术应用的最大障碍，为实现搅拌矿浆悬浮，本设计采用长轴一体搅拌桨以低速长距离大面积扫越使矿浆稳定低能耗的维持悬浮，在长轴一体搅拌桨上设置的活动桨叶可以在重力作用下实现滑动，活动桨叶在轴线上部能在重力作用下下滑缩回，实现回转半径缩小，减少搅拌能耗；在轴线下部能在重力作用下下滑伸出，实现回转半径扩大，提高搅拌强度和扫越面积，强化搅拌悬浮效果。

螺旋输送器对较大颗粒和无法悬浮的沉降矿粉实现定向输送，由左端锥斗实现集中输出，通过出料管进入湿法磨粉机，湿法磨粉机带叶轮具有输送功能，粗颗粒经过磨粉机粉碎细化再通过输送管实现回流循环，磨粉机与螺旋输送器可进行同步合理断续启动，以减少连续运转的高能耗与设备磨损。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

系统结构简洁合理、便于实施，极板与正负极V形搭接，便于实现极板准确定距，此搭接方式还具有自锁夹持特性，保证可靠接触，实现最佳导电；自动调整半径的低速长桨叶大面积扫越适合长时间、低能耗的维持矿浆悬浮，也有利于强化搅拌悬浮效果；磨粉机与螺旋输送器进行同步合理断续启动，可减少连续运转的高能耗与设备磨损；两种模式结合实现了矿浆的可靠悬浮和电解，并且将粗颗粒进行二次粉碎能促进提高电解金属产率，尤其适合大生产使用，前景广阔。

附图说明

图1是本发明的主视平面结构示意图。

图2是本发明的左视平面结构示意图。

图3是本发明的局部放大平面图

图中各标号表示：

1、正极铜条；2、阳极板；3、阴极板；4、电解隔膜；5、长轴一体搅拌桨；6、螺旋输送器；7、负极铜条；8、湿法磨粉机；9、出料管；10、输送管；11、电解液面；12、活动桨叶。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1、图2和图3所示桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽，包括正极铜条1、阳极板2、负极铜条7、阴极板3和电解隔膜4，极板2、3与正负极铜条1、7均采用V型搭接；电解槽的中下部设有横向布置的长轴一体搅拌桨5，长轴一体搅拌桨5的桨叶连接有可伸缩的活动桨叶12；电解槽的底部设有横向布置的螺旋输送器6，螺旋输送器6的输送端头设有锥底结构，锥底经出料管9连接湿法磨粉机8，湿法磨粉机8经输送管10连接电解槽。

桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽一般采用耐一定高温的防腐材料制作，极板2、3与正负极铜条1、7配合采用V型搭接，操作简便也很容易保证极板之间较为精确的间距，并且V型搭接方式，阴阳极铜条V型开口可以对极板铜条产生自动锁紧夹持作用，使导电接触非常可靠、接触电阻非常小，完全避免了极板与阴阳极铜条普通搭接存在的接触不良使发热严重，并且电流受影响后直接影响电解效率。

电解隔膜4用适当厚度滤布制成装配，起隔离产生阴极室作用但又能阻隔矿渣且通电能实现电解，也就是电解隔膜4和电解电场实现电解时阴阳极室的隔离阻隔矿渣，但能让阳离子顺利通过。

电解隔膜4腔组成阴极室其余部分都为阳极室，阳极室内电解不断产生酸，阳极室内为矿粉和酸的混合体，阳极电解产生酸能不断与矿粉反应，隔膜4隔离出阴极室并阻挡矿渣进入，金属离子在洁净的阴极室内实现电解析出。

大型电解槽一般长六米左右，矿浆悬浮是妨碍矿浆电解技术应用的最大障碍，为实现搅拌矿浆悬浮，本设计采用长轴一体搅拌桨5以低速长距离大面积扫越使矿浆稳定低能耗的维持悬浮，在长轴一体搅拌桨5上设置的活动桨叶12可以在重力作用下实现滑动，活动桨叶12在轴线上部能在重力作用下下滑缩回，实现回转半径缩小，减少搅拌能耗；在轴线下部能在重力作用下下滑伸出，实现回转半径扩大，提高搅拌强度和扫越面积，强化搅拌悬浮效果。

螺旋输送器6对较大颗粒和无法悬浮的沉降矿粉实现定向输送，由左端锥斗实现集中输出，通过出料管9进入湿法磨粉机8，湿法磨粉机8带叶轮具有输送功能，粗颗粒经过磨粉机粉碎细化再通过输送管10实现回流循环，磨粉机8与螺旋输送器6可进行同步合理断续启动，以减少连续运转的高能耗与设备磨损。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种桨叶伸缩搅拌式矿浆电解槽，包括正极铜条、阳极板、负极铜条、阴极板和电解隔膜，其特征在于：极板与正负极铜条均采用V型搭接；电解槽的中下部设有横向布置的长轴一体搅拌桨，长轴一体搅拌桨的桨叶连接有可伸缩的活动桨叶；电解槽的底部设有横向布置的螺旋输送器，螺旋输送器的输送端头设有锥底结构，锥底经出料管连接湿法磨粉机，湿法磨粉机经输送管连接电解槽。