CN206680595U - 一种自动收集和清理阳极泥的电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动收集和清理阳极泥的电解槽，包括槽壁、槽底，所述槽底为锥形结构，包括两对相向倾斜的底壁和弧度的底端，所述锥形槽底内部设有隔块，所述隔块将槽底分割成多个上口呈矩形的漏斗，漏斗底部在槽底的底端开设有排泥口，形成漏斗的下口，所述漏斗四侧壁的倾斜角度均为38‑50°。阳极泥在电解过程中，阳极泥自然沉降后，落入电解槽底部进入漏斗，通过排泥口进入排泥管道，最终由排泥管道输送入压滤机。整个过程无浮泥产生，无扰流问题，并且实现了阳极泥的及时自动的回收。阳极泥在产生过程中，阳极泥落入漏斗侧壁上时，会自由滑落至排泥口，最终沉降通过排泥口流入阳极泥回收管道中。

Description

一种自动收集和清理阳极泥的电解槽

技术领域

本实用新型涉及电解槽的结构改进，属于电解槽领域。

背景技术

有色金属电解精炼时，在电解槽底部会逐渐累积一些泥状细粒物质。主要由阳极粗金属中不溶于电解液的杂质和待精炼的金属组成。往往含有贵重和有价值的金属，可以回收作为提炼金、银等贵重金属的原料。例如由电解精炼铜的阳极泥可以回收铜，并提取金、银、硒、碲等。阳极泥一般为灰色，粒度约为100-200目。其中各个组分多以金属、硫化物、硒碲化合物、氧化物、单质硫和碱式盐形态存在。不溶性阳极电解过程，一般不产生阳极泥。以电解精炼铜为例，作为阳极的粗铜在电解过程中会逐渐溶解，铜以离子形态进入电解液，剩余的其他金属或不溶性杂质脱落，在阳极底部槽中累积；电解液中的阳离子向阴极迁移，铜离子沉积到阴极上得到纯铜，其余活泼金属离子继续残留在电解液中。根据金属的活泼顺序表，贵金属的活泼性远低于常见的有色金属，另外贵金属性质稳定，一般不会与电解液发生反应，所以阳极泥中通常含有品位较高的贵金属，极具回收利用价值。在阳极泥中，金主要以金属形态存在，部分金形成硫化金或与银形成合金。银除呈金属态外，常与硒、碲结合，过剩的硒、碲也可与铜结合。铂族金属一般呈金属态或合金态存在。铜主要呈金属铜(阳极碎屑、阳极粒子和铜粉)和氧化铜、氧化亚铜的粉末存在，部分与硒、碲、硫结合，铜还与砷、锑的氧化物生成复盐；除此之外，还存在一定量的硫酸铜。铅主要以硫酸铅或硫化铅形态存在。

公开号为CN 103469250 B的专利公开了一种在锌电解精炼工艺中用于收集电解槽底阳极泥的装置，参见附图1，包括电解槽体(1)和真空抽吸装置(2)，所述的电解槽体(1)的底部为梯形状，在该电解槽体(1)的底部设置有阳极泥捕集装置(3)，电解槽体(1)两端安装有传动机构(4)，阳极泥捕集装置(3)通过耐腐蚀牵引绳索 (5)与传动机构(4)相连接；所述的真空抽吸装置(2)位于电解槽体(1)的两侧，真空抽吸装置(2)内的真空抽吸管(21)插入于电解槽体(1)的底端，该真空抽吸管 (21)通过真空泵(22)抽取阳极泥；所述的阳极泥捕集装置(3)采用增强聚丙烯、氯化聚氯乙烯、乙烯基树脂混凝土或玻璃钢绝缘材料制作，其结构是与电解槽体(1) 的梯形状底部相配合的形状，即阳极泥捕集装置(3)的三个面能够与电解槽体(1)底部互相贴合。

上述采用刮泥技术收集阳极泥的方法，需要采用电机驱动，带动阳极泥捕集装置(或者称作刮泥板)在电解槽内往复移动，对槽底阳极泥进行清理。但是这种方法由于存在以下几种问题，导致在实际的电解过程中无法真正的实现。

1、这种方法在刮泥过程中，阳极残极沉落，切断导线，设备损坏；

2、在槽体上加装滑轮、电动机等，施工难度大；

3、刮板在推进过程，造成电解槽内电解液紊流，阳极泥上浮，粘附于阴极板，影响阴极铜质量，最终导致电解失败，无法达到电解需求。

可见，现在的刮泥技术收集法是一种舍本逐末的方法，各个厂家都无法真正的将其投入实际生产中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种对电解液无影响、安全可靠且无需刮泥的自动收集和清理阳极泥的电解槽。

本实用新型的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种自动收集和清理阳极泥的电解槽，包括槽壁、槽底，所述槽底为锥形结构，包括两对相向倾斜的底壁和弧度的底端，所述锥形槽底内部设有隔块，所述隔块将槽底分割成多个上口呈矩形的漏斗，漏斗底部在槽底的底端开设有排泥口，形成漏斗的下口，所述漏斗四侧壁的倾斜角度均为38-50°。例如：38°、39°、40°、41°、42°、43°、 44°、45°、46°、47°、48°、49°、50°，等。所述锥形槽底与一般的平面或斜面的槽底不同，锥形槽底截面呈现向上开口的喇叭形状。一般来说，根据锥形槽底的大小，将锥形槽底分割成3-8个漏斗。矩形的漏斗表面采用表面毡，表面要求光洁，保证阳极泥顺利流下，阳极泥在电解过程中，阳极泥自然沉降后，落入电解槽底部进入漏斗，通过排泥口进入排泥管道，最终由排泥管道输送入压滤机。整个过程无浮泥产生，无扰流问题，并且实现了阳极泥的及时自动的回收。阳极泥在产生过程中，阳极泥落入漏斗侧壁上时，会自由滑落至排泥口，最终沉降通过排泥口流入阳极泥回收管道中。

优选地，所述隔块为四面均为三角形的四面体，与所述锥形槽底一起构成一排漏斗，且隔块的上沿构成相邻漏斗的矩形上口所共有的一边。

优选地，所述漏斗侧壁的角度为45°。所述漏斗侧壁的角度也称漏斗锥角，本实用新型中，对于漏斗锥角选定，是通过精密的模拟试验测试和对电解槽结构的分析而得出的。经长期的实际工况条件的电解液及阳极泥测试实险，从30°度测试开始，37°是阳极泥的安息角，大于37°，管壁无停留，当漏斗的倾斜角达到50°后，阳极泥于管壁的滑落的影响已变弱，但是影响作业，浪费电解液。因此，本实用新型的发明人最终确定于38-50°锥角(倾斜角)的漏斗才能真正的实现自动收集阳极泥且成本低的目的。漏斗锥角为45°时，效果最佳。阳极泥在产生过程中，自由沉降，通过锥形漏斗底部，流入阳极泥回收管道中。

优选地，所述漏斗的矩形口的四角采用倒角设计。

优选地，所述漏斗底部的排泥口为圆形，采用锥度设计，排泥口的下口内径为 50-200mm。排泥口采用锥度设计，保证阳极泥不存留。进一步优选地，所述排泥口下口的内径为120mm。

优选地，所述排泥口配有铅塞，所述铅塞包括铅塞本体、挂环和密封胶圈，挂环设置在铅塞本体的上端，所述密封胶圈设置在铅塞本体的上端且环绕固定在铅塞本体上。当电解槽下部管线需要维修，直接将铅塞堵住，此设计取代阀门，降低成本，更安全可靠。其中，挂环便于维修人员操作，密封胶圈保证了铅塞与排泥口之间更加密闭，可有效防止电解液等通过排泥口。

优选地，所述隔块上沿装有格栅，所述格栅固定于位于隔块上沿两端的电解槽侧壁上。格栅的作用，一是可作为人下槽操作的平台，二是起到保护下部漏斗作用；防止阳极残极滑落，缓冲、保护；防止冲击漏斗，造成损坏。

优选地，所述漏斗内装有提蓝。进一步优选地，所述提蓝位于漏斗高度的三分之二处。进一步优选地，所述提蓝的孔径为2-8mm。提蓝的作用是防止铜锍流入管道，损坏阀门，同时方便清理，作业人员不用下槽，不用放空电解液，在极板出槽后，提出清理。提蓝的设置，可以防止铜锍流入管道，损坏阀门。同时方便清理，人不用下槽，不用放空电解液，等极板出槽时，提出清理。经反复比较实现及测算，提蓝孔径小于6mm，容易造成堵泥问题，导致生产成本迅速提高；提蓝孔径大于8mm，开始出现残极漏到导泥漏斗的风险。故，2-8mm最为适宜，6mm是最佳。

优选地，所述排泥口与阳极泥收集管道采用承插连接或法兰连接。排泥口与阳极泥管道采用承插连接或法兰连接，优选承插连接。成本低，维修方便。

本实用新型有益效果：

电解铜中，阳极泥中，含有1％的黄金，3％的白银和其他贵金属。本实用新型前，一般21天一个周期对沉淀槽底的阳极泥进行清理，然后对其中贵金属进行提炼。本实用新型阳极泥自动清理电解槽，每天对产生的阳极泥进行清理，将提炼贵金属的周期降至1天以内，即时收集阳极泥，并进行提炼。本实用新型通过实验获得阳极泥在电解液的安息角为37°，从而通过对槽底的椎形设计加上隔板的巧妙设置实现了具有漏斗结构的槽底，电解过程阳极泥自动沉降至漏斗中，在漏斗中产生自油滑落到排泥口，进入阳极泥回收管道，解决了出现的刮泥技术所带来的副影响问题，所得电解产品品质优良。

附图说明

图1为背景技术中刮泥技术收集阳极泥装置示意图；其中，1、电解槽体；2、真空抽吸装置；3、阳极泥捕集装置；4、传动机构；5、耐腐蚀牵引绳索；21、真空抽吸管；22、真空泵；41、滑轮；

图2为本实用新型电解槽槽体结构示意图；

图3为图2沿A-A的截面示意图；

图4为本实用新型实施例1电解槽俯视示意图；

图5为本实用新型实施例1电解槽剖面示意图；

图6为图5沿B-B截面示意图；

图7为图5沿C-C截面示意图；

图8为本实用新型实施例6电解槽剖面示意图；

图9为铅塞结构示意示意图；

图10为本实用新型实施例7电解槽剖面示意图；

图11为本实用新型实施例8电解槽剖面示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

一种自动收集和清理阳极泥的电解槽，参见图2-7所示，包括槽壁100、槽底200，槽壁100和槽底200构成电解槽槽体，所述槽底200为锥形结构，包括两对相向倾斜的底壁201、201、202、202和弧度的底端203，所述锥形槽底200内部设有隔块3，所述隔块3将槽底分割成多个上口呈矩形的漏斗4，漏斗4底部在槽底的底端203开设有圆形的排泥口41，形成漏斗4的下口，所述漏斗4四侧壁的倾斜角度均为45°。所述隔块3为四面均为三角形的四面体，与所述锥形槽底200一起构成一排漏斗4，且隔块3 的上沿31构成相邻漏斗4的矩形上口所共有的一边。

所述锥形槽底与一般的平面或斜面的槽底不同，锥形槽底的截面是上开口的喇叭形状，一般来说，根据锥形槽底的大小，将锥形槽底分割成3-8个漏斗，本实施例以4个漏斗为例，矩形的漏斗表面采用表面毡，表面要求光洁，保证阳极泥顺利流下。阳极泥在电解过程中，阳极泥自然沉降后，落入电解槽底部200进入漏斗4，自动滑落至排泥口41，通过排泥口41进入排泥管道，最终由排泥管道输送入压滤机。整个过程无浮泥产生，无扰流问题，并且实现了阳极泥的及时自动的回收。阳极泥在产生过程中，阳极泥落入漏斗侧壁上时，会自由滑落至排泥口，最终沉降通过排泥口流入阳极泥回收管道中。

实施例2：

本实施例作为进一步的优化方案，将所述漏斗4的矩形口的四角采用倒角设计。所述漏斗底部的排泥口41采用锥度设计，排泥口的最下口呈内径为120mm的圆形。排泥口采用锥度设计，保证阳极泥不存留。

实施例3：

本实施例基本同实施例1，不同之处在于：漏斗锥角采用43°设计，排泥口圆形下口的内径为200mm。

实施例4：

本实施例基本同实施例1，不同之处在于：漏斗锥角采用55°设计，排泥口圆形下口的内径为50mm。

实施例5：

本实施例基本同实施例1，不同之处在于：漏斗锥角采用50°设计，排泥口圆形下口的内径为100mm。

实施例6：

本实施例作为进一步的优化方案，如图8、9所示，所述排泥口41配有铅塞5，所述铅塞5包括铅塞本体51、挂环52和密封胶圈53，挂环52设置在铅塞本体51的上端，所述密封胶圈53设置在铅塞本体51的上端且环绕固定在铅塞本体上。参见图2、图3 所示。挂环与铅塞本体可以采用一体成型，在铅塞本体的上端处设置用于密封胶圈的卡合凹槽，用于固定密封胶圈。当电解槽下部管线需要维修，直接将铅塞堵住，此设计取代阀门，降低成本，更安全可靠。其中，挂环便于维修人员操作，密封胶圈保证了铅塞与排泥口之间更加密闭，可有效防止电解液等通过排泥口。

实施例7：

作为对本实用新型的进一步改进，如图10所示，本实施例中，在所述漏斗内装有提蓝6。所述提蓝6位于漏斗4高度的三分之二处。所述提蓝的孔径为2-8mm。提蓝的作用是防止铜锍流入管道，损坏阀门，同时方便清理，作业人员不用下槽，不用放空电解液，在极板出槽后，提出清理。提蓝的设置，可以防止铜锍流入管道，损坏阀门。同时方便清理，人不用下槽，不用放空电解液，等极板出槽时，提出清理。经反复比较实现及测算，提蓝孔径小于6mm，容易造成堵泥问题，导致生产成本迅速提高；提蓝孔径大于8mm，开始出现残极漏到导泥漏斗的风险。故，2-8mm最为适宜，6mm是最佳。

实施例8：

作为对本实用新型的进一步改进，如图11所示，本实施例中，在所述隔板上沿装有格栅7，所述格栅固定于位于隔板两端的电解槽相对两侧壁202、202上。格栅的作用，一是可作为人下槽操作的平台，二是起到保护下部漏斗作用；防止阳极残极滑落，缓冲、保护；防止冲击漏斗，造成损坏。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动收集和清理阳极泥的电解槽，包括槽壁和槽底，其特征在于：所述槽底为锥形结构，包括两对相向倾斜的底壁和弧度的底端，所述锥形槽底内部设有隔块，所述隔块将槽底分割成多个上口呈矩形的漏斗，漏斗底部在槽底的底端开设有排泥口，形成漏斗的下口，所述漏斗四侧壁的倾斜角度均为38-50°。

2.根据权利要求1所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述隔块为四面均为三角形的四面体，与所述锥形槽底一起构成一排漏斗，且隔块的上沿构成相邻漏斗的矩形上口所共有的一边。

3.根据权利要求1所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述漏斗侧壁的角度均为45°。

4.根据权利要求1所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述漏斗的矩形上口的四角采用倒角设计。

5.根据权利要求1所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述漏斗底部的排泥口为圆形，采用锥度设计，排泥口的下口内径为50-200mm。

6.根据权利要求5所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述排泥口下口的内径为120mm。

7.根据权利要求5或6所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述排泥口配有铅塞，包括铅塞本体、挂环和密封胶圈，挂环设置在铅塞本体的上端，所述密封胶圈设置在铅塞本体的上端且环绕固定在铅塞本体上。

8.根据权利要求1所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述隔块上沿装有格栅，所述格栅固定于位于隔块上沿两端的电解槽侧壁上。

9.根据权利要求1所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述漏斗内装有提蓝，所述提蓝的孔径为2-8mm，所述提蓝位于漏斗高度的三分之二处。

10.根据权利要求9所述的自动收集和清理阳极泥的电解槽，其特征在于：所述提蓝的孔径为6mm。