CN106167907A - 一种新型旋流式电催化装置 - Google Patents

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周伟强
吴伟平
周莹
吴旭
李诚成
李亮亮
居朝乐
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    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及一种新型旋流式电催化装置，包括上端盖（1），阳极定位杆（2），上部连接器（3），外槽体（4），阳极（5），阴极（6），下部连接器（7），密封组件（8），电气连接组件（9），下端盖（10）。该旋流式电催化装置是用于有效分离和提纯金属的装置，特别适用于冶金行业进行低浓度溶液、成分复杂溶液的选择性分离和提纯，以及将废水中重金属离子进行剥离。

Description

一种新型旋流式电催化装置
技术领域
本发明涉及冶金行业领域，尤其是涉及一种可分离和提纯金属离子的旋流式电催化装置。
背景技术
旋流电解技术是一种有效分离和提纯金属的方法， 是一种能够对有价金属进行选择性电解（电积）的新技术，特别适合于冶金行业进行低浓度溶液、 成份复杂溶液的选择性电解 （电积）分离和提纯，以及将废水中重金属离子进行剥离。
所有的电解技术均建立在电化学基础理论之上，旋流电解技术也不例外。传统的电解技术是将阴阳极放置在缓慢流动或停滞的槽体内，在电场的作用下，阴离子向阳极定向移动，阳离子向阴极定向移动，通过控制一定的技术条件，欲获得的金属阳离子在阴极得到电子沉积析出，从而得到电解产品。
阴极反应：
金属离子在阴极得到电子形成金属
Me+ (aq) +e-→Me(S)
阳极反应：
阴极得到的电子需要通过阳极失去电子来平衡。阳极有几个可能的反应，最主要的反应是溶液中的水氧化产生氧气，反应如下：
2H2O→O2 (g) +4H+ +4e-
当电解液中的金属浓度降低时，很难保证金属在阴极还原而不发生其它反应。在金属浓度较低时最容易发生的化学反应是氢气的产生，如下：
2H+ (aq)+2e-→H2 (g)
旋流电解技术是基于各金属离子理论析出电位（E¢）的差异，即欲被提取的出来。
金属只要与溶液体系中其他金属离子有较大的电位差，则电位较正的金属易于在阴极优先析出，其关键是通过高速溶液流动来消除浓差极化等对电解的不利因素，避免了传统电解过程受多种因素（离子浓度、析出电位、浓差极化、超电位、pH值等）影响的限制，可以通过简单的技术条件生产出高质量的金属产品。
发明内容
本发明针对现有冶金行业金属离子回收率技术的缺乏，提供了一种具有高效的金属离子分离和回收效率的新型旋流式电催化装置。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种新型旋流式电催化装置，其特征在于包括外槽体（4）、上端盖（1）、下端盖（9）、上下端盖（1、9）之间的阳极定位杆（2）、套设于阳极定位杆（2）上阳极（5）、外槽体（4）近顶端的上部连接器（3）、外槽体（4）近底端的下部连接器（7）、设置于阳极（5）外侧的阴极（6）以及设置于下端盖（9）底端的电气连接组件（8）。
作为优选，所述外槽体（4）采用不锈钢或钛材质。
作为优选，所述阳极（5），是该装置核心，采用圆柱体电极。
作为优选，圆柱体电极直径为50mm，材质为钛材涂SC3。
作为优选，阴极（6）为富有弹性的不锈钢板或钛板。
作为优选，所述阴极（6）板材采用直径150~200mm的不锈钢管或钛管加工成形。
作为优选，所述上端盖（1）和下端盖（9）均采用螺纹形式连接。
作为优选，上下端盖（1、10）与外槽体（4）间设置有密封组件。
作为优选，所述上端盖（1）和下端盖（9）均采用螺纹形式连接。
本发明有益效果：本发明旋流式电催化装置是用于有效分离和提纯金属的装置，特别适用于冶金行业进行低浓度溶液、成分复杂溶液的选择性分离和提纯，以及将废水中重金属离子进行剥离。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
一种新型旋流式电催化装置，包括外槽体（4）、上端盖（1）、下端盖（10）、上下端盖（1、9）之间的阳极定位杆（2）、套设于阳极定位杆（2）上阳极（5）、外槽体（4）近顶端的上部连接器（3）、外槽体（4）近底端的下部连接器（7）、设置于阳极（5）外侧的阴极（6）以及设置于下端盖（9）底端的电气连接组件（8）。所述外槽体（4）采用不锈钢或钛材质。所述阳极（5），是该装置核心，采用圆柱体电极。圆柱体电极直径为50mm，材质为钛材涂SC3。阴极（6）为富有弹性的不锈钢板或钛板。所述阴极（6）板材采用直径150~200mm的不锈钢管或钛管加工成形。所述上端盖（1）和下端盖（9）均采用螺纹形式连接。上下端盖（1、9）与外槽体（4）间设置有密封组件。所述上端盖（1）和下端盖（9）均采用螺纹形式连接。
工程实例：
实施例1：废水为冶金工业企业废水，该装置入口流量设为1m3/h，Cu2+含量为2520mg/L，F+含量为1240mg/L，经处理出水Cu2+含量为21.2mg/L，F+含量为18.3mg/L，处理效果显著。
实施例2：废水为冶金工业企业废水，该装置入口流量设为1m3/h，Fe2+含量为25000mg/L，F+含量为4580mg/L，经处理出水Cu2+含量为1290mg/L，F+含量为110mg/L，处理效果显著。

Claims (8)

1.一种新型旋流式电催化装置，其特征在于包括外槽体（4）、上端盖（1）、下端盖（9）、上下端盖（1、9）之间的阳极定位杆（2）、套设于阳极定位杆（2）上阳极（5）、外槽体（4）近顶端的上部连接器（3）、外槽体（4）近底端的下部连接器（7）、设置于阳极（5）外侧的阴极（6）以及设置于下端盖（9）底端的电气连接组件（8）。
2.根据权利要求1所述的一种新型旋流式电催化装置，其特征在于所述外槽体（4）采用不锈钢或钛材质。
3.根据权利要求1所述的一种新型旋流式电催化装置，其特征在于所述阳极（5），是该装置核心，采用圆柱体电极。
4.根据权利要求2所述的一种新型旋流式电催化装置，其特征在于圆柱体电极直径为50mm，材质为钛材涂SC3。
5.根据权利要求1所述的一种新型旋流式电催化装置，其特征在于阴极（6）为富有弹性的不锈钢板或钛板。
6.根据权利要求5所述的一种新型旋流式电催化装置，其特征在于所述阴极（6）板材采用直径150~200mm的不锈钢管或钛管加工成形。
7.根据权利要求1所述的一种新型旋流式电催化装置，其特征在于所述上端盖（1）和下端盖（9）均采用螺纹形式连接。
8.根据权利要求1所述的一种新型旋流式电催化装置，其特征在于上下端盖（1、9）与外槽体（4）间设置有密封组件。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886271A (zh) * 2009-05-15 2010-11-17 邓涛 一种旋流电解方法及其装置
CN202175581U (zh) * 2011-07-27 2012-03-28 金川集团有限公司 一种废硫酸铜电解液的处理装置
CN206052174U (zh) * 2016-08-22 2017-03-29 江苏金点环保科技有限公司 一种新型旋流式电催化装置

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毛志琨: "铜电解液脱铜及脱杂技术探讨", 《有色冶金设计与研究》 *

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