CN203705392U - 一种矿物高温浸出电化学实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种矿物高温浸出电化学实验装置，包括罐体、端盖、参比电极、工作电极和辅助电极；端盖安装于罐体上；参比电极和辅助电极均包括第一不锈钢管、铂丝导线和金属铂片，第一不锈钢管内填充有密封胶，铂丝导线一端与金属铂片固定，另一端穿过密封胶伸出第一不锈钢管；工作电极包括第二不锈钢管、导线和电极块，第二不锈钢管内填充有密封胶，导线一端与电极块固定，另一端穿过密封胶伸出第二不锈钢管；参比电极和工作电极设有金属铂片的一端伸入罐体内，另一端伸出罐体外；工作电极设有电极块的一端伸入罐体内，另一端伸出罐体外。本实用新型解决了矿物高温浸出过程中无法进行电化学测试研究的问题。

Description

一种矿物高温浸出电化学实验装置

技术领域：

本实用新型涉及一种化学实验装置，特别涉及一种矿物高温浸出电化学实验装置。

背景技术：

矿物的浸出往往需要在高温高压环境中进行。以(铁)闪锌矿为例，其氧压浸出工艺条件一般控制在温度120～150℃，氧压0.4～0.8MPa。氧压浸出技术在真正意义上实现了该矿物的全湿法炼锌工艺。相对于传统的焙烧-浸出-电积工艺，该工艺具有操作环境好、不产出环境污染气体SO₂、锌回收率高和对原料的适应性强等优点。电化学方法是一种有效的研究矿物与浸出介质之间的反应机理及界面性质的手段；但现有技术中，只有常温常压条件下的电化学实验装置，常温常压条件下的电化学测试易于实现，但对于高温环境中的电化学实验装置，需要考虑测试装置的密封以及电极制作等问题，目前缺乏这样的实验装置。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种矿物高温浸出电化学实验装置，以解决现有技术中高温高压条件下矿物的浸出过程不能进行电化学研究的问题，适用于100～150℃温度条件下矿物的电化学实验。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种矿物高温浸出电化学实验装置，包括罐体、端盖、参比电极、工作电极、辅助电极和聚四氟内衬；罐体上部设有连接法兰，罐体内壁铺有一层聚四氟内衬；端盖密封安装于罐体上部；参比电极和辅助电极的结构相同，均包括第一不锈钢管、铂丝导线和金属铂片，第一不锈钢管内填充有密封胶，铂丝导线一端与金属铂片固定，另一端穿过密封胶伸出第一不锈钢管；工作电极包括第二不锈钢管、导线和电极块，第二不锈钢管内填充有密封胶，导线一端与电极块固定，另一端穿过密封胶伸出第二不锈钢管；参比电极、工作电极和辅助电极均固定在端盖上，参比电极和工作电极设有金属铂片的一端伸入罐体内，另一端伸出罐体外；工作电极设有电极块的一端伸入罐体内，另一端伸出罐体外。

本实用新型进一步的改进在于：所述聚四氟内衬的顶部外翻部分覆盖在罐体的连接法兰上；聚四氟内衬顶部外翻的部分夹持于端盖和罐体的连接法兰之间。

本实用新型进一步的改进在于：第一不锈钢管和第二不锈钢管的上部均设有外螺纹，外螺纹的下部设有凸台；参比电极、工作电极和辅助电极通过对应的凸台、夹紧螺母和聚四氟垫片密封固定在端盖上。

本实用新型进一步的改进在于：电极块为边长1mm的立方块。

本实用新型进一步的改进在于：电极块的设有一圈凹槽，导线绑在所述凹槽中，使导线与电极块相固定。

本实用新型进一步的改进在于：电极块的底部与第二不锈钢管的底部平齐，且电极块与第二不锈钢管的内壁之间均填充有密封胶。

本实用新型进一步的改进在于：端盖上还固定有伸入罐体内的测温盲管。

本实用新型进一步的改进在于：第一不锈钢管内的密封胶和第二不锈钢管内的密封胶均为耐温150℃以上的高温密封胶。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点：

1）安装、制作简单，体型小；

2）实验装置密封性能好，可在高温、高压条件下运行；

3）实验装置中与测试液接触的部件耐腐蚀性好，装置以及电极可重复使用；

4）聚四氟内衬保护罐体不被腐蚀的同时，起到密封作用。

附图说明

图1是本实用新型一种矿物高温浸出电化学实验装置的结构示意图；

图2是参比电极的结构示意图。

其中：1、罐体；2、端盖；3、夹紧螺栓；4、聚四氟垫片；5、夹紧螺母；6、参比电极；7、工作电极；8、辅助电极；9、测温盲管；10、聚四氟内衬；11、金属铂片；12、矿物；13、高温密封胶。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详述：

请参阅图1所示，本实用新型一种矿物高温浸出电化学实验装置，包括罐体1、端盖2、参比电极6、工作电极7、辅助电极8、测温盲管9和聚四氟内衬10。

罐体1上部设有连接法兰，罐体1内壁铺有一层聚四氟内衬10，聚四氟内衬10的顶部外翻部分覆盖在罐体1的连接法兰上。

参比电极6和辅助电极8的结构相同，均包括不锈钢管、铂丝导线和金属铂片11，不锈钢管内填充有耐温150度以上的高温密封胶13，铂丝导线穿过高温密封胶13并与金属铂片11点焊固定。制作参比电极6和辅助电极8时：首先，将两片面积为1mm×1.5mm的金属铂片11分别与铂丝导线进行点焊，之后分别将导线穿入参比电极6和辅助电极8的不锈钢管内腔，最后灌入高温密封胶13，之后将电极放入到烘箱中进行干燥。

工作电极7包括不锈钢管、导线和电极块12，不锈钢管内填充有耐温150度以上的高温密封胶，导线穿过高温密封胶并与电极块12固定连接。制作工作电极7时：将矿物进行切割，形成尺寸为1mm×1mm×1mm的电极块12，将其与导线连接，再将导线穿入不锈钢管内腔，并灌入高温密封胶，之后将电极放入到烘箱中进行干燥，干燥后将电极块12进行打磨，使电极块12与不锈钢管的端面平齐。电极块12比较脆不好进行打孔与导线连接，本实施例中在电极块12的外周打磨出一圈凹槽，使用导线绑在凹槽中，使导线与电极块12相固定。

端盖2上设有用于安装参比电极6、工作电极7和辅助电极8的三个通孔和测温盲管9。

请参阅图2所示，参比电极6、工作电极7和辅助电极8的不锈钢管上部均设有外螺纹，外螺纹的下部设有凸台。

本实用新型一种矿物高温浸出电化学实验装置组装时，通过参比电极6、工作电极7和辅助电极8的凸台、夹紧螺母5和聚四氟垫片4，分别将制作好的参比电极6、工作电极7和辅助电极8固定在端盖2上。实验时，将测试溶液加入到罐体1中，将带有电极的端盖2通过法兰安装在罐体上，并通过夹紧螺栓3将端盖2与罐体1进行夹紧；聚四氟内衬10顶部外翻部分覆盖在罐体1的连接法兰上，起到密封的作用。将测温探头放入到焊接在端盖上的测温盲管9中，实现罐体内溶液的温度测定。将安装好的罐子放入到130℃油浴锅中，待溶液温度达到后，将工作电极7、参比电极6、辅助电极8与电化学测试系统进行连接，进行电化学阻抗测量。

Claims (8)

1.一种矿物高温浸出电化学实验装置，其特征在于，包括罐体（1）、端盖（2）、参比电极（6）、工作电极（7）、辅助电极（8）和聚四氟内衬（10）；

罐体（1）上部设有连接法兰，罐体（1）内壁铺有一层聚四氟内衬（10）；端盖（2）密封安装于罐体（1）上部；

参比电极（6）和辅助电极（8）的结构相同，均包括第一不锈钢管、铂丝导线和金属铂片（11），第一不锈钢管内填充有密封胶，铂丝导线一端与金属铂片（11）固定，另一端穿过密封胶伸出第一不锈钢管；

工作电极（7）包括第二不锈钢管、导线和电极块（12），第二不锈钢管内填充有密封胶，导线一端与电极块（12）固定，另一端穿过密封胶伸出第二不锈钢管；

参比电极（6）、工作电极（7）和辅助电极（8）均固定在端盖（2）上，参比电极（6）和工作电极（7）设有金属铂片（11）的一端伸入罐体（1）内，另一端伸出罐体（1）外；工作电极（7）设有电极块（12）的一端伸入罐体（1）内，另一端伸出罐体（1）外。

2.根据权利要求1所述的一种矿物高温浸出电化学实验装置，其特征在于，所述聚四氟内衬（10）的顶部外翻部分覆盖在罐体（1）的连接法兰上；聚四氟内衬（10）顶部外翻的部分夹持于端盖（2）和罐体（1）的连接法兰之间。

3.根据权利要求1所述的一种矿物高温浸出电化学实验装置，其特征在于，第一不锈钢管和第二不锈钢管的上部均设有外螺纹，外螺纹的下部设有凸台；参比电极（6）、工作电极（7）和辅助电极（8）通过对应的凸台、夹紧螺母和聚四氟垫片密封固定在端盖（2）上。

4.根据权利要求1所述的一种矿物高温浸出电化学实验装置，其特征在于，电极块（12）为边长1mm的立方块。

5.根据权利要求1或4所述的一种矿物高温浸出电化学实验装置，其特征在于，电极块（12）的设有一圈凹槽，导线绑在所述凹槽中，使导线与电极块（12）相固定。

6.根据权利要求1所述的一种矿物高温浸出电化学实验装置，其特征在于，电极块（12）的底部与第二不锈钢管的底部平齐，且电极块（12）与第二不锈钢管的内壁之间均填充有密封胶。

7.根据权利要求1所述的一种矿物高温浸出电化学实验装置，其特征在于，端盖（2）上还固定有伸入罐体（1）内的测温盲管（9）。

8.根据权利要求1所述的一种矿物高温浸出电化学实验装置，其特征在于，第一不锈钢管内的密封胶和第二不锈钢管内的密封胶均为耐温150℃以上的高温密封胶。