CN110938839A - 电解液高位槽 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种能够从根源上减少电解液中气泡含量的电解液高位槽，经酸泵泵送来的电解液在进入进液仓之前先进入分配缸内，经分配缸缓冲、混匀后的电解液流速变慢，这时再经进液管进入到进液仓内，对进液仓内液体的冲击力大大减小，再加之进液管的下端低于竖板的上端，电解液直接融入进液仓内原有的电解液内，不会对进液仓内的电解液液面产生较大的冲击，从源头上减少进液仓内的电解液的气泡含量。
Description
技术领域
本发明属于铜电解冶炼技术领域，具体涉及一种电解液高位槽的结构优化。
背景技术
电解精炼是铜冶炼企业加工生产中的重要步骤，也是阴极铜生产制造的基本程序。如果电解液夹带的气体在循环过程中不能得到排出，在电解过程中，一方面容易搅浑电解液，延长阳极泥的沉降时间，使部分阳极泥在沉降的过程中吸附到阴极铜表面，增加阴极铜表面的黏附性阳极泥粒子；另一方面，电解液中空气气泡容易在阳极表面反应生成氧化膜出现阳极钝化现象，导致单槽槽压升高，槽压高会加快电解液中铜离子的运动速率，改变铜离子的运动轨迹，改变阴极铜的晶格状态，增加其它杂质吸附到阴极铜表面的机率，甚至当电解液含气严重的情况下，气泡直接在阴极铜表面生成气孔，影响阴极铜质量。
现有技术中通常电解槽的上位设置高位槽，在电解槽的下位设置低位槽，酸泵将低位槽内的电解液泵送至高位槽，经高位槽将电解液中的气泡排出后再返回电解槽从而构成一个电解精炼循环系统。其中高位槽的结构如图1所示，包括槽体，槽体内部设置一个挡板1将槽体分隔成进液、出液仓，挡板1的上端向出液仓内延伸设置有倾斜向下的导流板2，进液仓的上部设有电解液入口3，出液仓的仓壁下部开设有电解液出口4，出液仓的仓壁上部还开设有溢流口5，起着均匀电解液成分、减缓电解液冲击，释放电解液混杂气体的作用。但是上述高位槽在电解液进入进液仓内，由于重力的原因，下落过程中极易形成冲击气泡混在电解液中，给阴极铜生产带来负面影响；同时曝气区域液位波动较大，导流板释放气泡的效果差；高位槽溢流口5必须保证一定的口径来溢流因事故造成的多余流量，通常溢流管为圆形管道口，为获得最佳曝气液位，通常是通过提升电解液入口流量来调节，波动较大，同时富余流量的增加又加剧了入口冲击量。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够从根源上减少电解液中气泡含量的电解液高位槽。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电解液高位槽，包括槽体，槽体内设置有竖板将槽体分隔成进液、出液仓，竖板的上端低于槽体的上端，竖板的上端向出液仓内延伸设置有斜向下布置的导流板，出液仓的下部设置有出液口，进液管向进液仓内延伸至其下端低于竖板的上端，槽体外部的进液管的管段上设置有分配缸，电解液经分配缸缓冲、均匀后从进液管进入进液仓内。
上述方案中，经酸泵泵送来的电解液在进入进液仓之前先进入分配缸内，经分配缸缓冲、混匀后的电解液流速变慢，这时再经进液管进入到进液仓内，对进液仓内液体的冲击力大大减小，再加之进液管的下端低于竖板的上端，电解液直接融入进液仓内原有的电解液内，不会对进液仓内的电解液液面产生较大的冲击，从源头上减少进液仓内的电解液的气泡含量。
附图说明
图1为现有技术中高位槽的结构示意图；
图2为本发明中高位槽的结构示意图；
图3为分配缸的示意图；
图4为溢流槽的示意图；
图5为图4中插槽的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，一种电解液高位槽，包括槽体10，槽体10内设置有竖板20将槽体分隔成进液、出液仓A、B，竖板20的上端低于槽体10的上端，竖板20的上端向出液仓B内延伸设置有斜向下布置的导流板30，出液仓B的下部设置有出液口11，进液管40向进液仓A内延伸至其下端低于竖板20的上端，槽体10外部的进液管40的管段上设置有分配缸50，电解液经分配缸50缓冲、均匀后从进液管40进入进液仓A内。
高位槽的工作原理是：电解液从进液口进入进液仓A内，当液面上升到与竖板20的上端齐平，电解液便会以溢流的方式越过竖板20并经导流板30导入出液仓B内，导流板30起到及其重要的作用：1、使电解液过渡到出液仓B并不产生落差，以免产生新的含气液体；2、使电解液部直接下沉，以免含气液体进入出液口11；3、在导流板30的表面上宝宝的一层新液体，可以使新液中的气体得到部分释放。这里经酸泵泵送来的电解液在进入进液仓A之前先进入分配缸50内，经分配缸50缓冲、混匀后的电解液流速变慢，这时再经进液管40进入到进液仓A内，对进液仓A内液体的冲击力大大减小，也就是说电解液产生的气泡会少很多；再加之进液管40的下端低于竖板30的上端，电解液直接融入进液仓A内原有的电解液内，不会对进液仓A内的电解液液面产生较大的冲击，从源头上减少进液仓A内的电解液的气泡含量，也就是减少从出液口11中流出的电解液中气体的含量。
进一步的参阅图3，所述的分配缸50为横置于槽体10上方的圆柱状空心罐，罐体的一侧与酸泵的出液管相通，另一侧的罐体上均匀间隔连接有多个进液管40。电解液由酸泵泵送至分配缸50内，分配缸50一方面起到混合均匀电解液的目的，另一方面将混合后的电解液均匀的从多个进液管40进入进液仓A内，能够减小进液的流速，减小对进液仓A内原有的电解液的冲击，从根源上减少气泡的产生。
为了防止进液仓A内的电解液被吸入分配缸50内，插置于进液仓A内的进液管40上设置有防虹吸孔41，防虹吸孔41高于竖板20的上端布置。
进液量在正常情况下与出液和溢流液保持平衡，否则将会出现出液仓B的液面忽高忽低的情况，出液仓B的上部设置有溢流口12，溢流口12的下口沿与导流板30下沿平齐布置，溢流口12处设置有用于控制溢流口12溢流液位高度的溢流盒80。通常来说，出液仓B内的液位在导流板30中间位置时是铺砌的最佳液位，也是我们想要保持的液位，这样我们就可以调节溢流盒80的高度，使溢流盒80的高度位于导流板30中间位置，这样溢流盒80上端以上的电解液从溢流口12流出，保证出液仓B内的液位始终为最佳曝气液位，而不必提高进液仓A中流量还控制出液仓B内的液位，极大地减少了因控制液位形成的富裕流量，经统计，可以减少富裕流量40m3/h。
具体的结构如图4、图5所示，所述的溢流盒80包括L型角钢81，角钢81的立板两端与出液仓B的内壁焊接、底板的板边与溢流口12所在侧的出液仓B内壁焊接，角钢81和出液仓B内壁构成上端敞口的盒状，溢流口12的下沿高度高于底板的高度，角钢81的立板上边高度高于溢流口12上沿高度，立板上沿其长度方向间隔开设有多个缺口82，缺口82的下沿与溢流口12的下沿平齐，缺口82处设置有插槽83，插板84插置于插槽83内。根据实际需要的液位来调节插板84插入插槽83内的深度，电解液从插板84下方的缺口82内流入溢流盒80内，然后再从溢流口12中流出去，插板84插入的深度不同使得电解液能通过的缺口82的大小也不同，从而控制出液仓B内的液位，此外该结构还可以过滤出部分的气泡。
为了能够更换插板或调节插板的上端高度，槽体10顶部与缺口82对应位置处开设有孔洞，孔洞的设置也提供了观察液位的窗口。
进液仓A内设置有竖向布置的挡板60将进液仓A分隔成第一、二隔仓A1、A2，挡板60的上端与槽体10顶部连接、下端与槽体10底部连接，进液管40位于第一隔仓A1内，挡板60临近下端位置处设置有连通孔61、临近上端位置处设置有溢流孔62，溢流孔62高于竖板20的上端布置。通过增加一个挡板60将槽体10内腔分隔成单个隔仓，增加了电解液的行程，气体释放效果更佳。
进一步的，第一隔仓A1和出液仓B内布置横向布置有支撑梁70，用于对第一隔仓A1和出液仓B进行加固。
导流板30正上方的仓壁上开设有排气孔，因为这一部分区域是进液含气集中的地带，有利于气体上排。
Claims (9)
1.一种电解液高位槽，包括槽体(10)，槽体(10)内设置有竖板(20)将槽体分隔成进液、出液仓(A、B)，竖板(20)的上端低于槽体(10)的上端，竖板(20)的上端向出液仓(B)内延伸设置有斜向下布置的导流板(30)，出液仓(B)的下部设置有出液口(11)，其特征在于：进液管(40)向进液仓(A)内延伸至其下端低于竖板(20)的上端，槽体(10)外部的进液管(40)的管段上设置有分配缸(50)，电解液经分配缸(50)缓冲、均匀后从进液管(40)进入进液仓(A)内。
2.根据权利要求1所述的电解液高位槽，其特征在于：所述的分配缸(50)为横置于槽体(10)上方的圆柱状空心罐，罐体的一侧与酸泵的出液管相通，另一侧的罐体上均匀间隔连接有多个进液管(40)。
3.根据权利要求2所述的电解液高位槽，其特征在于：插置于进液仓(A)内的进液管(40)上设置有防虹吸孔(41)，防虹吸孔(41)高于竖板(20)的上端布置。
4.根据权利要求1所述的电解液高位槽，其特征在于：出液仓(B)的上部设置有溢流口(12)，溢流口(12)的下口沿与导流板(30)下沿平齐布置，溢流口(12)处设置有用于控制溢流口(12)溢流液位高度的溢流盒(80)。
5.根据权利要求4所述的电解液高位槽，其特征在于：所述的溢流盒(80)包括L型角钢(81)，角钢(81)的立板两端与出液仓(B)的内壁焊接、底板的板边与溢流口(12)所在侧的出液仓(B)内壁焊接，角钢(81)和出液仓(B)内壁构成上端敞口的盒状，溢流口(12)的下沿高度高于底板的高度，角钢(81)的立板上边高度高于溢流口(12)上沿高度，立板上沿其长度方向间隔开设有多个缺口(82)，缺口(82)的下沿与溢流口(12)的下沿平齐，缺口(82)处设置有插槽(83)，插板(84)插置于插槽(83)内。
6.根据权利要求5所述的电解液高位槽，其特征在于：槽体(10)顶部与缺口(82)对应位置处开设有孔洞。
7.根据权利要求1所述的电解液高位槽，其特征在于：进液仓(A)内设置有竖向布置的挡板(60)将进液仓(A)分隔成第一、二隔仓(A1、A2)，挡板(60)的上端与槽体(10)顶部连接、下端与槽体(10)底部连接，进液管(40)位于第一隔仓(A1)内，挡板(60)临近下端位置处设置有连通孔(61)、临近上端位置处设置有溢流孔(62)，溢流孔(62)高于竖板(20)的上端布置。
8.根据权利要求7所述的电解液高位槽，其特征在于：第一隔仓(A1)和出液仓(B)内布置横向布置有支撑梁(70)。
9.根据权利要求6所述的电解液高位槽，其特征在于：导流板(30)正上方的仓壁上开设有排气孔。
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