CN204779867U - 一种诱导式抑制电积酸雾装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种诱导式抑制电积酸雾装置，该装置包括极板和酸雾框板组；极板左右侧面分别设有左隔离网和右隔离网，且左隔离网和右隔离网分别与极板左右侧面之间留有间隙；极板顶部左右两侧分别设有左隔离带和右隔离带，且左隔离带和右隔离带分别位于左隔离网和右隔离网的上方位置；酸雾框板组包括外框、内框和隔膜布，隔膜布通过内框嵌设在外框内，而极板连同左隔离网、右隔离网、左隔离带和右隔离带一并插设在内框中，且左隔离带和右隔离带均与隔膜布相连。本实用新型提供的诱导式抑制电积酸雾装置能够从根源上避免电积过程中酸雾形成，从而消除酸雾污染，还能实现清洁化生产。

Description

一种诱导式抑制电积酸雾装置

技术领域

本实用新型涉及湿法冶金、电镀、化工等领域，尤其涉及一种诱导式抑制电积酸雾装置。

背景技术

目前在湿法冶金、电镀、化工等领域的实际生产中，阴阳极发生电化学反应产生大量气体，这些气体在极板上析出时，初期依附在电极表面，随着气泡长大，当气泡浮力大于附着力时，气泡从极板上脱离，并从溶液中上浮，当气泡到达液面时，由于表面液体张力的作用，气泡从溶液中溢出必然携带液体，这些携带液体的气泡遇到槽面冷空气后，发生爆裂，形成液雾。由于溶液成分为酸性，从而在槽面形成大量的酸雾。这些酸雾不仅严重危害作业人员的身体健康，污染现场及周围的环境，而且对厂房、设备造成严重腐蚀，并增加了一定的试剂消耗。

为了解决酸雾低空污染问题，目前大部分生产厂家采用机械排风方式处理，也就是在酸雾形成后，通过大风量风机对厂房送风，以大幅度增加厂房内通风量，达到降低酸雾浓度的目的，或者在溶液贮槽上加装集气罩，将槽面酸雾收集后，再通过风机抽送至吸收塔中进行碱液吸收，以降低酸雾污染。以上方法均为事后处理工艺，不仅操作复杂，处理成本高，而且处理效果尚不够理想。此外，有部分厂家采用槽面覆盖法处理酸雾，一种是在槽内溶液表面覆盖塑料或泡沫小球，增加气泡溢出时的阻力，使气泡在小球表面破裂，含酸液滴附着在小球表面，从而避免了含酸液滴的溢出，有效减少了酸雾的形成；另一种是在槽内液体内添加表面活性剂，并在液体表面形成泡沫覆盖层，该泡沫覆盖层能够有效阻止气泡溢出时酸雾液滴的弥散。但是，该方法仍然存在塑料小球容易粘附极板、堵塞管道等问题，其防治酸雾的效果不够理想，同时操作麻烦、成本高。目前不少厂家采用在溶液中添加酸雾抑制剂的方法治理酸雾污染，该方法主要是通过添加酸雾抑制剂，降低溶液黏度，使气泡能够快速溢出，减少液滴的携带量，从而达到降低酸雾污染的目的。该方法主要存在生产成本高，以及由于抑制剂的失效而造成酸雾抑制率不稳定等问题。同时，一些添加剂会对产品质量造成影响。

为了从根源上解决电积酸雾污染问题，申请号为200710009588.7的专利申请书中提出了采用塑料网格和阻隔布将阳极进行包裹的方法，使阳极产生的气体上升路径增加，气泡变大，从而减少气泡在液体表面炸裂的数量，以达到抑制酸雾的目的。该方法虽然能够抑制酸雾的产生，但是由于所采用的阻隔布将阳极整体包裹，不利于电解液的流动，造成槽电压升高，从而增加了能耗。同时，阻隔布是将阳极导电梁整体包裹的，大量的气体在阳极导电梁周围富集，加快了阳极导电梁的腐蚀速率，严重影响阳极寿命。因此，开发一种能够从根源上避免酸雾形成，以消除酸雾污染，同时避免槽电压升高的工艺方法十分必要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中湿法冶金、电镀、化工等领域的电化学反应过程中存在极易产生酸雾污染的上述缺陷，提供一种能够从根源上避免电积过程中酸雾形成、消除酸雾污染且还能实现清洁生产的诱导式电积酸雾抑制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种诱导式抑制电积酸雾装置，包括极板和酸雾框板组；

极板左右侧面分别设有左隔离网和右隔离网，且左隔离网和右隔离网分别与极板左右侧面之间留有间隙；极板顶部左右两侧分别设有左隔离带和右隔离带，且左隔离带和右隔离带分别位于左隔离网和右隔离网的上方位置；

酸雾框板组包括外框、内框和隔膜布，隔膜布通过内框嵌设在外框内，而极板连同左隔离网、右隔离网、左隔离带和右隔离带一并插设在内框中，且左隔离带和右隔离带均与隔膜布相连。

在电化学反应的电积过程中，极板会产生大量气体，这些气体在极板上析出时，初期依附在电极表面，随着气泡长大，当气泡浮力大于附着力时，气泡从极板上脱离，并从电积液中上浮；因为极板左右侧面分别设有左隔离网和右隔离网，而左隔离网和右隔离网分别与极板左右侧面之间留有间隙，这样的设计使得电积液从左隔离网和右隔离网底部进入，且气泡在左隔离网和右隔离网之间随着电积液自下向上流动，在此过程中，电积液逐渐流出，而且因为左隔离网和右隔离网的设置，一方面，使得气泡上升的阻力增大，延长了气泡在电积液中的停留时间，大部分气泡在电积液中炸裂或随着电积液的循环流出，可显著减少气泡在液面炸裂的气泡数量；另一方面，电积液中微小气泡不断聚集成大气泡，而且因为左隔离网和右隔离网的设置延长了气泡聚集的时间，也可显著降低上浮到液面的气泡炸裂的数量，进而抑制或减少其炸裂是酸雾的产生。另外，上述左隔离网和右隔离网分别与极板左右侧面之间留有间隙，以利于溶液的循环流动，还方便诱导气体上升；而气泡在上升动力的驱动下，加快了电化学反应槽中溶液离子的迁移速度，有利于浓度差极化的降低和槽电压的降低。

上述极板顶部左右两侧还分别设有左隔离带和右隔离带，且左隔离带和右隔离带分别位于左隔离网和右隔离网的上方位置，这样的设计又能够使得气泡中的气体能够从左隔离带和右隔离带中诱导排出，不仅能减少含酸液滴的溢出量，而且从溶液中溢出的少量含酸液滴通过左隔离带和右隔离带的过滤，含酸液滴基本被阻隔在左隔离带和右隔离带上，从根源上避免了电积过程中槽面酸雾的形成，从而消除了酸雾污染，有助于实现清洁化生产。另外，左隔离带和右隔离带在诱导气体排出的同时，还能消除极板上因为设置左隔离网和右隔离网而带来的涨袋现象，从而能够避免极板之间的粘连，同时也可以避免气体在气液界面处炸裂，有效减轻了极板的界面腐蚀。

在本实用新型所述技术方案中，上述隔膜布通过内框嵌设在外框内，这样的设计可以避免隔膜布因极板上产生的气体而造成的膨胀；另外，上述极板连同左隔离网、右隔离网、左隔离带和右隔离带一并插设在内框中，这样的设计使得极板与酸雾框板组之间形成有效空间，有利于电积液流动和极板上产生的气体排出，从而避免在槽面形成酸雾。

上述左隔离带和右隔离带均与隔膜布相连，能有效避免酸雾溢出。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，左隔离网和极板左侧通过第一绝缘钉连接。采用第一绝缘钉将左隔离网和极板左侧固定连接在一起，一方面，可以避免极板由于浮力上升时从左隔离网顶部冒出；另一方面，还可避免气体在气液界面处炸裂，能有效减轻极板的界面腐蚀，也可避免对极板导电棒的腐蚀，有助于延长极板的使用寿命。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，右隔离网和极板右侧通过第二绝缘钉连接。同上所述，采用第二绝缘钉将右隔离网和极板右侧固定连接在一起，一方面也可以避免气体由于浮力上升时从右隔离网侧部冒出；另一方面，还可避免气体在气液界面处炸裂，能有效减轻极板的界面腐蚀，也可避免对极板导电棒的腐蚀，有助于延长极板的使用寿命。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，左隔离带和右隔离带均通过固定组件分别与极板顶部左右两侧相连。固定组件的设置方便了左隔离带和右隔离带与极板的安装。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，固定组件包括卡扣、左绝缘套杆和右绝缘套杆，左绝缘套杆和右绝缘套杆分别穿设在卡扣的左右两侧；

左隔离带夹紧在左绝缘套杆和极板左侧之间，而右隔离带夹紧在右绝缘套杆和极板右侧之间。

在上述结构的固定组件中，卡扣主要用于固定左绝缘套杆和右绝缘套杆，而左绝缘套杆和右绝缘套杆分别用于夹紧左隔离带和右隔离带。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，左绝缘套杆或右绝缘套杆上套设有套杆固定套。套杆固定套的设置不仅能对左绝缘套杆或右绝缘套杆起到保护作用，而且还有助于增大左绝缘套杆与左隔离带之间的摩擦力或右绝缘套杆与右隔离带之间的摩擦力，从而能进一步增强左绝缘套杆或右绝缘套杆分别与左隔离带或右隔离带之间的夹紧强度。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，外框顶部左右两端均通过挂扣与极板顶部的导电棒相连。挂扣的设置，一方面能起到固定隔膜布的作用，使其与极板保持一定距离，从而避免隔膜布与极板之间发生粘贴，另一方面，还使得上述酸雾框板组易于安装。

在实用新型所述诱导式抑制电积酸雾装置中，极板为阳极板。

另外，在本实用新型所述技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。

因此，本实用新型提供的诱导式抑制电积酸雾装置能够从根源上避免电积过程中酸雾形成，从而消除酸雾污染，还能实现清洁化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型诱导式抑制电积酸雾装置的结构示意图；

图2是极板的结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是隔膜布的结构示意图；

图6是外框的结构示意图；

图7是内框的结构示意图；

图8是挂扣的结构示意图；

现将附图中的标号说明如下：1为极板，1.1为导电棒，2为挂扣，2.1为挂件，2.2为左扣板，2.3为右扣板，2.4为扣件，3为左隔离网，4为右隔离网，5为左隔离带，6为右隔离带，7为外框，7.1为扣件安装孔，8为内框，9为隔膜布，10为第一绝缘钉，11为第二绝缘钉，12为卡扣，13为左绝缘套杆，14为右绝缘套杆，15为套杆固定套。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

一种诱导式抑制电积酸雾装置，如图1所示，包括极板1和酸雾框板组。

如图2和图3所示，上述极板1顶部以下位置的左右侧面分别设有左隔离网3和右隔离网4，其中，左隔离网3和极板1左侧通过第一绝缘钉10连接，右隔离网4和极板1右侧通过第二绝缘钉11连接，而该左隔离网3和右隔离网4分别与极板1左右侧面之间留有间隙。

又如图2和图3所示，上述极板1顶部左右两侧通过固定组件分别设有左隔离带5和右隔离带6，且该左隔离带5和右隔离带6分别位于上述左隔离网3和右隔离网4的上方位置；其中，如图4所示，该固定组件包括卡扣12、左绝缘套杆13和右绝缘套杆14，该左绝缘套杆13和右绝缘套杆14分别穿设在卡扣12的左右两侧，且该左绝缘套杆13和右绝缘套杆14上均套设有套杆固定套15；该左隔离带5夹紧在左绝缘套杆13和极板1左侧之间，而右隔离带6夹紧在右绝缘套杆14和极板1右侧之间。

上述酸雾框板组包括外框7、内框8和隔膜布9，且外框7、内框8和隔膜布9的结构分别如图6、图7和图5所示；又如图1所示，该隔膜布9通过内框8嵌设在外框7内，而极板1连同左隔离网3、右隔离网4、左隔离带5和右隔离带6一并插设在内框8中，且上述左隔离带5和右隔离带6均与隔膜布9相连；该外框7顶部左右两端均通过挂扣2与极板1顶部的导电棒1.1相连。

上述极板1均为阳极板。

上述左隔离网3与极板1左侧面之间的间隙大小为2-50mm，具体可为2、5、8、10、12、14、19、27、36、40、43、47或50mm，也可以为其它数值；上述右隔离网4与极板1右侧面之间的间隙大小也为2-50mm，具体可为2、4、7、9、10、13、17、19、20、24、27、30、36、41、47或50mm，也可为其它数值。如若左隔离网3和右隔离网4分别与阳极板左右侧面之间的间隙小于2mm，则会阻碍电积液的循环流动，更不利于诱导气体上升；如若左隔离网3和右隔离网4分别与阳极板左右侧面之间的间隙大于50mm，不仅会使得诱导式抑制电积酸雾装置的体积无谓增大，不方便操作，而且会使得左隔离网3和右隔离网4起不到隔离的作用。

上述外框7上设有网格，且网格的尺寸大于2*2mm，或者网格的直径大于2mm，且外框7和内框8均采用非金属的塑料、玻璃钢等材料制成，隔膜布9采用化学纤维布制成，包括涤纶、腈纶、锦纶等。

上述左绝缘套杆13、右绝缘套杆14为圆形或方形长条杆，采用非金属材料制成，具有一定的刚性，能进一步增强左绝缘套杆13或右绝缘套杆14分别与左隔离带5或右隔离带6之间的夹紧强度。

上述左隔离带5和右隔离带6均安装在极板1顶部的气液分界线处，即左隔离带5和右隔离带6一部分位于液面下，一部分位于液面上，该气液分界线高于液面5-50mm，具体可为5、7、10、14、17、19、23、26、30、35、39、43、47或50mm，且极板1伸入液面下的长度为5-50mm，具体可为5、8、11、15、18、21、25、27、29、34、37、44、47或50mm，这样的设计可以避免气泡在气液界面处炸裂，有效减轻了对阳极板的界面腐蚀。本实施例中，阳极板和阴极板之间的距离为10-100mm，具体可为10、15、20、26、31、40、56、68、72、79、85、90或100mm。

在本实施例中，上述左隔离带5和右隔离带6采用PP棉制成。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，唯一不同的是，本实施例对上述挂扣进行了限定，具体如下：

如图8所示，上述挂扣2包括截面呈三角形的挂件2.1和设置在该挂件2.1底端左右两侧的左扣板2.2和右扣板2.3，且该左扣板2.2和右扣板2.3内侧均设有扣件2.4；扣件2.4与上述外框7顶部的扣件安装孔7.1配合，且极板1的导电棒1.1穿设在挂件2.1的中空内腔中。这样结构的挂扣2不仅结构简单，而且方便了外框7与导电棒1.1之间的装配，还可起到固定隔膜布9的作用，使得隔膜布9与极板1保持一定距离，有利于改善产品质量。

另外，上述挂件2.1截面呈三角形，这样的设计不仅利用极板装槽，而且还可以起到防止阴阳极短路的作用。

实施例三：

本实施例与实施例一基本相同，二者的区别在于：

上述极板1上部设置有螺旋倾斜下降的阻挡板，使得电积过程中产生的酸雾经倾斜下降的阻挡板后凝结回流到电化学反应槽中，有助于进一步避免在槽面形成酸雾。

实施例四：

本实施例与实施例一基本相同，二者的区别在于：

上述左隔离带5和右隔离带6内部均设有至少一层过滤网，以滤掉气体中夹带的酸雾。

实施例五：

本实施例提供了一种利用上述诱导式抑制电积酸雾装置的诱导式抑制电积酸雾工艺，包括如下步骤：步骤（1）：在阳极板的左右侧面分别设置上述左隔离网3和右隔离网4，且使得该左隔离网3和右隔离网4分别与阳极板左右侧面之间留有间隙；

步骤（2）：通过上述第一绝缘钉10将上述左隔离网3和阳极板左侧固定连接，通过上述第二绝缘钉11将右隔离网4和阳极板右侧固定连接在一起；

步骤（3）：在阳极板顶部左右两侧分别设置上述左隔离带5和右隔离带6，且使得左隔离带5和右隔离带6分别位于上述左隔离网3和右隔离网4的上方位置；

步骤（4）：选用符合要求的隔膜布9、内框8和外框7，并将选定的隔膜布9通过内框8嵌设在外框7内；其中，该隔膜布9的经纬密度为（50-600）*（50-600），有助于优化隔膜布9的隔离气泡的效果；该隔膜布9的长度比内框8的长度大2-5mm，具体可为2、3、4或5mm，其宽度比内框8的宽度大2-5mm，具体可为2、3、4、4.5或5mm；该内框8的长度比外框7的长度小3-10mm，具体可为3、3.5、4.2、5、5.3、6.4、7、8.5或10mm，且其宽度比外框7的宽度小3-10mm，具体可为3、3.7、4.6、5.6、6.6、7.8、9或10mm，这些都便于隔膜布9、内框8和外框7之间进行安装；

步骤（5）：将阳极板连同左隔离网3、右隔离网4、左隔离带5和右隔离带6一并插设在内框8中，且将左隔离带5和右隔离带6与隔膜布9连接起来，即形成上述诱导式抑制电积酸雾装置；

步骤（6）：将由步骤（5）获得的诱导式抑制电积酸雾装置与阴极板等间隔地设置在电积槽中，且相邻诱导式抑制电积酸雾装置之间的间距为50-150mm；如若相邻诱导式抑制电积酸雾装置之间的间距小于50mm，则会互相影响彼此的电积反应，如若间距超过150mm，因电积槽槽面长度或宽度有限，则会大大减少电积槽中可设置的诱导式抑制电积酸雾装置的数量，严重影响了电积效率；

步骤（7）：在将上述诱导式抑制电积酸雾装置和阴极板设置在电积槽中后，阳极板上产生大量气泡，该气泡在左隔离网3和右隔离网4之间自下而上流动；当气泡上升到电积液的液面时，气泡中的酸雾被左隔离带5和右隔离带6阻挡下来，而气泡中的气体则通过左隔离带5和右隔离带6溢出。

上述电积槽内电积液的流速为10-1000L/min，具体可为10、30、100、200、370、480、520、600、735、846或1000L/min；温度为20-75^oC，具体可选20、28、37、44、50、63、70或75^oC。

在本实施例中，电积液为电积铜溶液成分，且该电积铜溶液成分为：H₂SO₄100-180g/L、Cu²⁺30-50g/L。

实施例六：

本实施例与实施例五基本相同，唯一区别在于：本实施例中的电积液为电解锌溶液，且该电解锌溶液成分为H₂SO₄100-200g/L、Zn²⁺30-50g/L。

实施例七：本实施例与实施例五基本相同，唯一区别在于：

本实施例中的电积液为电解镍溶液，该电解镍溶液的成分包括：H₂SO₄10-60g/L、Ni²⁺40-80g/L。

实施例八：

本实施例与实施例五基本相同，唯一区别在于：

本实施例中的电积液为电解锰溶液，且该电解锰溶液的成分包括：H₂SO₄10-50g/L、Mn²⁺15-30g/L、(NH₄)₂SO₄120-180g/L。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种诱导式抑制电积酸雾装置，其特征在于，包括极板（1）和酸雾框板组；

所述极板（1）左右侧面分别设有左隔离网（3）和右隔离网（4），且所述左隔离网（3）和右隔离网（4）分别与所述极板（1）左右侧面之间留有间隙；所述极板（1）顶部左右两侧分别设有左隔离带（5）和右隔离带（6），且所述左隔离带（5）和右隔离带（6）分别位于所述左隔离网（3）和右隔离网（4）的上方位置；

所述酸雾框板组包括外框（7）、内框（8）和隔膜布（9），所述隔膜布（9）通过内框（8）嵌设在所述外框（7）内，而所述极板（1）连同左隔离网（3）、右隔离网（4）、左隔离带（5）和右隔离带（6）一并插设在所述内框（8）中，且所述左隔离带（5）和右隔离带（6）均与所述隔膜布（9）相连。

2.根据权利要求1所述的诱导式抑制电积酸雾装置，其特征在于，所述左隔离网（3）和极板（1）左侧通过第一绝缘钉（10）连接。

3.根据权利要求1所述的诱导式抑制电积酸雾装置，其特征在于，所述右隔离网（4）和极板（1）右侧通过第二绝缘钉（11）连接。

4.根据权利要求1所述的诱导式抑制电积酸雾装置，其特征在于，所述左隔离带（5）和右隔离带（6）均通过固定组件分别与所述极板（1）顶部左右两侧相连。

5.根据权利要求4所述的诱导式抑制电积酸雾装置，其特征在于，所述固定组件包括卡扣（12）、左绝缘套杆（13）和右绝缘套杆（14），所述左绝缘套杆（13）和右绝缘套杆（14）分别穿设在所述卡扣（12）的左右两侧；

所述左隔离带（5）夹紧在所述左绝缘套杆（13）和极板（1）左侧之间，而所述右隔离带（6）夹紧在所述右绝缘套杆（14）和极板（1）右侧之间。

6.根据权利要求5所述的诱导式抑制电积酸雾装置，其特征在于，所述左绝缘套杆（13）或右绝缘套杆（14）上套设有套杆固定套（15）。

7.根据权利要求1所述的诱导式抑制电积酸雾装置，其特征在于，所述外框（7）顶部左右两端均通过挂扣（2）与所述极板（1）顶部的导电棒（1.1）相连。