CN106245066A - 一种湿法冶金离子交换膜电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿法冶金离子交换膜电解槽,包含电解腔、阳极和阴极;所述电解腔的上部设置有阳极和阴极;所述阳极和阴极分布在电解腔上部的两侧;所述阳极上设置有至少两个阳极腔;所述阳极腔上端一侧设置有阳极进液管;所述阳极腔上端的另外一侧设置有阳极腔连接管;所述阳极腔上设置有离子交换膜;所述两个阳极腔的中间设置有阴极板;所述电解腔的上部设置有溢流口;所述电解腔的下部设置有阴极进液口;所述电解腔上端不设置有排气口。本发明阴阳极分区,阳极区和阴极区的气体单独收集并利用;有利用工人操作;需要碱去调节ph值;提高电积的电流密度,减少电解槽数量,降低项目投资;降低环境污染;减少工人操作强度,自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种将阳极区和阴极区完全分开,并采用离子交换膜电解工艺,阳极区的溶液单独循环,阴极区的溶液单独循环,阳极区和阴极区的气体单独收集并利用的电解槽。
背景技术
湿法冶金电积有价金属(镍、钴、铜)及废水处理回收有价金属(镍、钴、铜)等行业,常用的电解槽,在电解的过程中,阳极区和阴极区无法分开,所以存在下述缺点:尾气不能集中回收,工作操作的条件很差,尾气造成环境污染;电流密度低,大规模的生产,需要许多个的电解槽,占地面积很大;槽电压比较高,吨金属的能耗高;电解完成液,然后需要返回浸出工段,然后再用碱调节ph值,在经过萃取和反萃,再电积,造成了碱的消耗量很大。
发明内容
针对上述存在的技术问题,本发明的目的是:提出了一种将阳极区和阴极区完全分开,并采用离子交换膜电解工艺,阳极区的溶液单独循环,阴极区的溶液单独循环,阳极区和阴极区的气体单独收集并利用的电解槽。
本发明的技术解决方案是这样实现的:一种湿法冶金离子交换膜电解槽,包含电解腔、阳极和阴极;所述电解腔的上部设置有阳极和阴极;所述阳极和阴极分布在电解腔上部的两侧;所述阳极上设置有至少两个阳极腔;所述阳极腔上端一侧设置有阳极进液管;所述阳极腔上端的另外一侧设置有阳极腔连接管;所述阳极腔上设置有离子交换膜;所述两个阳极腔的中间设置有阴极板;所述电解腔的上部设置有溢流口;所述电解腔的下部设置有阴极进液口;所述电解腔上端部设置有排气口。
优选的,所述阳极上设置有阳极导电铜排;所述阳极导电铜排处设置有阳极铜排限位板。
优选的,所述阴极上设置有阴极导电铜排;所述阴极导电铜排处设置有阴极铜排限位板。
优选的,在阳极导电铜排和阴极导电铜排的下部设置有隔板。
优选的,阳极采用钛基不溶性阳极;阴极采用永久不溶性阴极。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明一种湿法冶金离子交换膜电解槽,阴阳极分区,阳极区和阴极区的气体单独收集并利用;尾气要集中利用,有利用工人操作和保护环境;整体系统不在需要碱去调节ph值;提高电积的电流密度,减少电解槽数量,降低项目投资;采用钛基不溶性阳极,较少铅及铅合金阳极对环境的污染;采用永久不溶性阴极,减少工人操作强度,自动化程度高。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:
附图1为本发明的一种湿法冶金离子交换膜电解槽的主视结构示意图;
附图2为本发明的一种湿法冶金离子交换膜电解槽的俯视结构示意图;
其中:1、电解腔;2、阳极;3、阴极;4、阳极腔;5、阳极进液管;6、阳极腔连接管;7、离子交换膜;8、阴极板;9、溢流口;10、阴极进液口;11、排气口。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。
如附图1-2所示为本发明所述的一种湿法冶金离子交换膜电解槽,包含电解腔1、阳极2和阴极3;所述电解腔1的上部设置有阳极2和阴极3;所述阳极2和阴极3分布在电解腔1上部的两侧;所述阳极2上设置有至少两个阳极腔4;所述阳极腔4上端一侧设置有阳极进液管5;所述阳极腔4上端的另外一侧设置有阳极腔连接管6;所述阳极腔4上设置有离子交换膜7;所述两个阳极腔4的中间设置有阴极板8;所述电解腔1的上部设置有溢流口9;所述电解腔1的下部设置有阴极进液口10;所述电解腔1上端部设置有排气口11;所述阳极2上设置有阳极导电铜排;所述阳极导电铜排处设置有阳极铜排限位板;所述阴极上设置有阴极导电铜排;所述阴极导电铜排处设置有阴极铜排限位板;在阳极导电铜排和阴极导电铜排的下部设置有隔板;阳极采用钛基不溶性阳极;阴极采用永久不溶性阴极。
采用离子膜电解的工艺,根据不同的电积工艺,选用不同的离子膜(阳离子交换膜、阴离子交换膜、双极膜等等);钛基不溶性阳极(钛钌阳极、钛铱阳极、钛铱钽阳极、钛二氧化铅阳极、钛镀阳极、钛钌铱钛阳极)一种或则多种,根据不同的溶液,配制不同的阳极。在电积的过程中,阳离子通过离子膜往阴极移动,并在阴极上沉积;阴离子通过阴离子膜往阳极移动,在阳极表面形成气体,阳极室集中回收并利用,阴极表面形成的气体,在阴极室集中回收并利用。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种湿法冶金离子交换膜电解槽,其特征在于:包含电解腔、阳极和阴极;所述电解腔的上部设置有阳极和阴极;所述阳极和阴极分布在电解腔上部的两侧;所述阳极上设置有至少两个阳极腔;所述阳极腔上端一侧设置有阳极进液管;所述阳极腔上端的另外一侧设置有阳极腔连接管;所述阳极腔上设置有离子交换膜;所述两个阳极腔的中间设置有阴极板;所述电解腔的上部设置有溢流口;所述电解腔的下部设置有阴极进液口;所述电解腔上端部设置有排气口。
2.根据权利要求1所述的一种湿法冶金离子交换膜电解槽,其特征在于:所述阳极上设置有阳极导电铜排;所述阳极导电铜排处设置有阳极铜排限位板。
3.根据权利要求1所述的一种湿法冶金离子交换膜电解槽,其特征在于:所述阴极上设置有阴极导电铜排;所述阴极导电铜排处设置有阴极铜排限位板。
4.根据权利要求1所述的一种湿法冶金离子交换膜电解槽,其特征在于:在阳极导电铜排和阴极导电铜排的下部设置有隔板。
5.根据权利要求1所述的一种湿法冶金离子交换膜电解槽,其特征在于:阳极采用钛基不溶性阳极;阴极采用永久不溶性阴极。
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