CN201785506U - 电积槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电积槽，包括阴极板、阳极板，还包括大梁、槽尾板、槽头板、电机，阴、阳极板交错并列置于槽尾板和槽头板之间，相邻的阴、阳极板之间，槽尾板与相邻的阴极板或阳极板之间，以及槽头板与相邻的阴极板或阳极板之间的周边均以塑胶框隔离，大梁设于槽尾板、阴极板、阳极板和槽头板的两侧，槽尾板与大梁端部连接，阴、阳极板和塑胶框的两侧均设有支架，所述支架均置于两侧的大梁上，槽头板的两侧设有滑动装置，背面通过连接装置与电机相连，通过电机驱动槽头板沿大梁做往复运动，槽头板、槽尾板上部分别设有进液孔、出液孔。本实用新型用于电积钴生产，可使电解反应在封闭系统中进行，减少对环境的污染。

Description

电积槽

技术领域

本发明涉及一种电积槽，属于电积钴生产设施技术领域。

背景技术

钴具有耐腐蚀、熔点高、强磁性等优良性能，是各种特殊钢、耐热合金、抗腐蚀合金、磁性合金等生产的重要原料，广泛应用于航空航天、机械制造、电池等领域，纯度较高的钴广泛应用于磁性材料、超级合金材料，纯度达到99.999％以上的钴还用来做先进电子元件的靶材。

在自然界中钴一股以钴盐或矿产的伴生矿等形式存在，我国目前实际可利用的钴资源估计只有约4万吨，是一个钴资源严重短缺的国家。我国单一钴土矿的储量只占全世界总储量的2％，平均品位只有约0.3％；伴生钴矿的品位仅为0.02％，每年依靠国内钴资源生产的钴不到1000吨，所以每年均需花费大量的外汇进口大量的含钴原料。随着电子产业的不断发展，市场对锂电池的需求也在不断增大，而锂电池中钴的含量高达17％，其所含的钴几乎是我国矿产钴平均含量的850倍。我国钴资源短缺的状况是客观存在的，未来经济社会的发展同资源的矛盾会越来越突出，因此提高钴的生产效率是一个急需解决的问题。

钴的生产方法一股为：采用电积槽，由硫酸钴或氯化钴溶液电解得到。传统的钴电积装置多采用敞口开放式电积槽，形状为长方体箱式结构无顶盖，尾气吸收装置则多采用在电积槽上方加罩盖以风机抽取的方式处理，由于整个系统不封闭，酸雾或氯气的泄露难以避免。这类电积槽存在以下这些问题：

1.不论是在电积硫酸钴还是氯化钴溶液时，都会产生较强烈的硫酸酸雾或氯气(其中氯气的产出量为电积钴金属重量的1.2倍)，污染环境。虽然采用了聚气罩、换气扇、强力风机、吸收塔等环保措施，但由于电积槽自身的缺陷，问题依然难以根除，对生产环境、操作人员的身心健康及设备器材的寿命及安全等产生较大的影响。

2.酸雾和电积过程造成的钴盐挥发，虽然采用了聚气罩、换气扇、强力风机、吸收塔等环保措施，但由于电积槽自身的缺陷，问题依然难以根除，对生产环境、操作人员的身心健康及设备器材安全等产生较大的影响。

3.电积槽在电解过程中，产生的酸雾会夹带钴盐挥发流失，降低了钴金属的回收率。

4.采用敞口开放式电积槽，生产过程冗长、步骤繁琐、员工劳动强度大、费工费时，加之电积槽中钴溶液直接暴露在空气里，作业时导电棒上的铜屑、铁屑以及粉尘等杂物随时会污染电积液，导致电钻产品质量难以保障。

5.在加工过程中原料的利用率不高，生产的电钻无论从纯度还是回收率都很难达到要求。

发明内容

本发明提供一种电积槽，用于钴生产，可使电解反应在封闭系统中进行，减少对环境的污染。

所述电积槽包括阴极板、阳极板，还包括大梁、槽尾板、槽头板、电机，阴、阳极板交错并列置于槽尾板和槽头板之间，相邻的阴、阳极板之间，槽尾板与相邻的阴极板或阳极板之间，以及槽头板与相邻的阴极板或阳极板之间的周边均以塑胶框隔离，大梁设于槽尾板、阴极板、阳极板和槽头板的两侧，槽尾板与大梁端部连接，阴、阳极板和塑胶框的两侧均设有支架，所述支架均置于两侧的大梁上，槽头板的两侧设有滑动装置，背面通过连接装置与电机相连，通过电机驱动槽头板沿大梁做往复运动，槽头板、槽尾板上部分别设有进液孔、出液孔。

所述塑胶框采用公知公用的材料，起到绝缘、密封周边的作用。

阴、阳极板的基本结构与现有技术相同，如阴、阳极板的中部均设有通液孔，导通电解质溶液，显然通液孔不应被塑胶框覆盖；另外阴、阳极板上还固定有铜排，以连接电源，作为优选方案，阴、阳极板顶部均设有铜排，显然，所述铜排的顶部应比塑胶框的顶部高，这样利于连接电源，不容易短路。

使用本实用新型时，将大梁水平固定于平整的混凝土基础上，将洁净的阴极板与阳极板交错并列置入槽尾板和槽头板之间，相邻的阴、阳极板之间，槽尾板与相邻的阴极板或阳极板之间，以及槽头板与相邻的阴极板或阳极板之间的周边均以塑胶框隔离，槽头板的背面通过连接装置与电机相连。再将阴、阳极板上的导电铜排分别通过焊把线连接起来。采用本实用新型进行电积钴的生产时，步骤如下：

1)循环液制备：将氯化钴晶体计量后(或溶液)投入搅拌槽，加水配制成一定浓度的溶液。

2)通液：电机驱动槽头板沿大梁向槽尾板做直线运动，压紧阴、阳极板和塑胶框，使槽尾板、槽头板之间形成一个封闭的槽体。将循环液经进液孔送入电积槽的槽体内，当注满槽体后由上侧出液孔排出。

3)通电：接通电源，进行电积，经一定的时间后可以出槽。

出槽时，电机驱动槽头板沿大梁背离槽尾板做直线运动，松开阴、阳极板和塑胶框，从而槽体打开，取出阴、阳极板即可。槽体打开前，可在槽体下方放置液体收集装置，收集从槽体中流出的循环液。

所述与电机相连的连接装置可以是公知公用的各种装置，优选的方案是连接装置包括顶杆，顶杆一端与槽头板固定连接，一端与电机连接，电机驱动顶杆带动槽头板沿大梁做往复运动。顶杆与电机之间可以串接有传动齿轮、减速器等结构。

通电时，电解反应在封闭状态下进行，可以关闭进液孔、出液孔，也可以采用以下优选方案：所述电积槽还包括循环泵、电解液储槽，循环泵和电解液储槽串联在进液孔、出液孔之间。以流量计控制流速，使循环液不断循环。

本实用新型用于电积钴生产时，还可以与现有技术中的尾气吸收装置连接，尾气吸收装置串接在进、出液孔之间，且与出液孔连接。尾气吸收装置可以吸收生产过程中产生的Cl₂或硫酸酸雾，进一步减少对环境的污染。当本实用新型还包括循环泵和电解液储槽，优选的尾气吸收装置包括气水分离器和氯气吸收罐，气水分离器设于出液孔和循环泵之间。生产时使用氯化钴作为循环液，循环液进入气水分离器后，脱除生产过程中产生的氯气，然后被循环泵入槽体。

本实用新型用于电积钴生产，可使电解反应在封闭系统中进行。本实用新型具有以下优点：

1、正对钴资源缺乏的问题，本专利提高了钴的回收率，回收率由原来的98.5％上升到现在几乎100％。

2、占地面积小、操作简单，降低了劳动强度。

3、由于整个生产过程是在全封闭的条件下进行，不仅确保了钴产品极高的优等品率还能够有效地改善工作环境、防止污染。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图(主视图，去掉阴、阳极板顶部的铜排)；

图2是本实用新型的结构示意图(俯视图)；

图3是阴极板或阳极板的结构示意图；

图4是塑胶框的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1-4所示，所述电积槽包括阴极板11、阳极板10，还包括大梁3、槽尾板1、槽头板4、电机7，阴、阳极板11、10交错并列置于槽尾板1和槽头板4之间，相邻的阴、阳极板11、10之间，槽尾板1与相邻的阴极板11之间，以及槽头板4与相邻的阳极板10之间的周边均以塑胶框9隔离，大梁3设于槽尾板1、阴极板11、阳极板10和槽头板4的两侧，槽尾板1与大梁3端部连接，阴、阳极板11、10和塑胶框9的两侧均设有支架12，所述支架12均置于两侧的大梁3上，槽头板4的两侧设有滑动装置6，背面通过连接装置15与电机7相连，所述滑动装置6为滑动轮，通过电机7驱动槽头板4沿大梁3做往复运动，槽头板4、槽尾板1上部分别设有进液孔5、出液孔8。

阴极板11与阳极板10的结构相同，如图3所示，阴、阳极板11、10的中部均设有通液孔16，导通电解质溶液；另外阴、阳极板11、10顶部还固定有铜排13或14，所述铜排13或14的顶部比塑胶框9的顶部高，铜排13或14的一端设有焊把线接头17，用来接通电源。安装电积槽时，最好如图2所示，将阴、阳极板11、10的焊把线接头17分别位于槽体的两侧，防止电路短路。

Claims (5)

1.一种电积槽，包括阴极板、阳极板，其特征在于还包括大梁、槽头板、槽尾板、电机，阴、阳极板交错并列置于槽尾板和槽头板之间，相邻的阴、阳极板之间，槽尾板与相邻的阴极板或阳极板之间，以及槽头板与相邻的阴极板或阳极板之间的周边均以塑胶框隔离，大梁设于槽尾板、阴极板、阳极板和槽头板的两侧，槽尾板与大梁端部连接，阴、阳极板和塑胶框的两侧均设有支架，所述支架均置于两侧的大梁上，槽头板的两侧设有滑动装置，背面通过连接装置与电机相连，通过电机驱动槽头板沿大梁做往复运动，槽头板、槽尾板上部分别设有进液孔、出液孔。

2.如权利要求1所述的电积槽，其特征在于，还包括顶杆，顶杆一端与槽头板固定连接，一端与电机连接，电机驱动顶杆带动槽头板沿大梁做往复运动。

3.如权利要求1或2所述的电积槽，其特征在于，阴、阳极板顶部均设有铜排。

4.如权利要求1或2所述的电积槽，其特征在于，还包括循环泵、电解液储槽，循环泵和电解液储槽串联在进液孔、出液孔之间。

5.如权利要求1或2所述的电积槽，其特征在于，阴极板和阳极板的中部均设有通液孔。

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