CN218580089U - 一种多用途电化学溶解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多用途电化学溶解装置，涉及电化学技术领域，包括阴极桶、阳极装置、上盖、下盖、上部连接器和下部连接器，阳极装置设置在阴极桶的内部；阳极装置中心为导电棒，外部为绝缘环网，导电棒与绝缘环网之间填充导电填料；上部连接器和下部连接器分别固定连接在阴极桶两端的法兰上；上盖和下盖分别固定在上部连接器和下部连接器的端部，用于固定阳极装置内的导电棒，导电棒的一端延伸到所述下盖的外侧。本实用新型可以全湿法流程溶解含金属(或合金)颗粒物的溶液(废水、废液)中的金属(或合金)颗粒物，从根本上避免了火法处理的投资大、流程长、成本高、环境污染的问题。

Description

一种多用途电化学溶解装置

技术领域

本实用新型属于多用途电化学溶解装置技术领域，具体涉及一种多用途电化学溶解装置。

背景技术

目前国际国内均没有专门针对溶液中金属(或合金)颗粒物电化学溶解的专用设备和装置，目前这种含金属(或合金)颗粒物溶液的方式多采用过滤装置，将颗粒物过滤后，再将滤渣交火法冶炼熔铸后成阳极板，再通过湿法提取金属或制作金属盐产品。但这种采用先火法后湿法的处理工艺，存在如下明显的缺点：投资大、生产流程长、总生产成本高，火法冶炼过程一般需要造渣，环境污泥大，产生重金属危废、金属回收率低；同时，大概率在燃烧过程中有剧毒的二噁英产生，治理困难，治理成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在投资大、生产流程长、总生产成本高、环境污染等的缺点，而提出的一种多用途电化学溶解装置。通过本装置的作用可以全湿法流程溶解含金属(或合金)颗粒物的溶液(废水、废液)中的金属(或合金)颗粒物，将金属单质(或合金)溶解浸出为对应的金属离子。是含金属(或合金)颗粒物的溶液(废水、废液)处理工艺中技术突破的关键设备。同时，根本上避免了火法处理的投资大、流程长、成本高、环境污染的问题

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种多用途电化学溶解装置，包括阴极桶、阳极装置、上盖、下盖、上部连接器和下部连接器，所述阳极装置呈多层圆柱形结构，设置在所述阴极桶的内部；所述阳极装置中心为导电棒，外部为绝缘环网，导电棒与绝缘环网之间填充导电填料，导电棒表面涂覆阳极涂层，所述导电填料与导电棒密集接触，并穿过绝缘环网填充整个阳极装置与阴极桶间的环形腔体；所述上部连接器和下部连接器分别固定连接在阴极桶两端的法兰上；所述上部连接器一侧分别设有进液口，所述下部连接器的一侧设有出液口；所述上盖和下盖分别固定在上部连接器和下部连接器的端部，用于固定阳极装置内的导电棒，所述导电棒的一端延伸到所述下盖的外侧。

进一步的，上部连接器和下部连接器与阴极桶两端的法兰之间设有法兰面密封件，所述上部连接器和下部连接器的对接面上设有与所述法兰面密封件相适配的密封沟槽。

进一步的，所述法兰面密封件为平面密封、O型密封或X型密封。

进一步的，所述上盖和下盖与上部连接器和下部连接器之间采用轴向密封。

进一步的，所述阳极装置的导电棒为钛铜复合棒、钛铝复合棒、钛棒中的一种。

进一步的，所述导电棒表面的阳极涂层为析氧涂层、析氯涂层、二氧化铅涂层、铅合金涂层、石墨涂层中的一种或几种。

进一步的，所述阳极装置的绝缘环网与所述阴极桶的内壁直接接触。

进一步的，所述阴极桶由不锈钢管或钛管制成。

进一步的，所述上盖的中部设有向外突出，与导电棒端部适配的凸起部，所述下盖的中部设有用于导电棒穿过的开口。

进一步的，所述上盖、下盖、上部连接器和下部连接器由PVC、ABS、PP、PE中的一种或几种混合的工程塑料制成。

进一步的，所述绝缘环网由HDPE、CPVC、PTFE、PPS、POM、PPH一种或几种塑料制成。

本实用新型提出的一种多用途电化学溶解装置，有益效果在于：

(1)、本实用新型可以全湿法流程溶解含金属(或合金)颗粒物的溶液(废水、废液)中的金属(或合金)颗粒物，可以直接将金属单质直接溶解为金属离子，直接进行湿法提纯金属或制作金属盐产品，因此，本实用新型是解决火法处理工艺弊端的关键设备。

(2)、本实用新型具有高效率电化学溶解性能，使用寿命长，生产成本低，具体地：阴极桶与阳极装置的绝缘环网直接接触，阳极装置的绝缘环网与导电棒之间填充满导电填料，导电填料填充整个阴阳极间的环形腔体，可以将阳极面积增大了十几倍甚至几十倍，能够快速捕捉金属颗粒进行电化学溶解，同时，降低了单位体积的电流密度，提高阳极的导电效率，降低发热，减少电能消耗，大大延长了阳极的寿命，降低了生产成本；导电填料与导电棒密集接触，改善了与阴极间的电力线分布，能够极大的增强和改善电流的传导状况，避免电力线分布不均的问题；内部当导电棒使用钛铜复合棒和钛铝复合棒时，可以极大的提高阳极的防腐性能，让阳极可以在绝大多数腐蚀性环境中长期使用，降低生产成本；溶液采用切线方向由底部进入，在阴阳间以旋流方式流动，增加了溶液的行程和均流性，金属(或合金)颗粒物和杂质更易被导电填料捕获，起到直接和间接溶解金属和分解有机物的作用；当导电棒表面涂覆阳极涂层，在电化学溶解的过程中还可以析出氯气、活性氧、羟基自由基等强氧化物质，起到进进一步加速溶液中颗粒物溶解和分解有机物的作用。因此，本实用新型是一种具有高效率电化学溶解性能，长寿命，低生产成本的电化学溶解装置。

(3)、本实用新型具有多种附加用途。具体地：阴极桶与阳极装置的绝缘环网直接接触，阳极的绝缘环网与导电棒之间填充满导电填料，导电填料填充整个阴阳极间的环形腔体，紧密填充各类导电填料。而不同的导电填料(导电碳纤维毡、导电海绵、活性炭、导电金属丝、导电颗粒)可以起到多种附加功效。净化溶液的能力：导电填料具有极大的表面积，能够快速捕捉溶液中的各种颗粒物，起到净化溶液的目的；分解有机物的能力：通过直流电的作用下，在阳极上夺取电子，可以达到直接电解氧化和间接电解氧化有机物的目的。同时，电解过程还可以达到去除和降解胶体、亚盐、杀菌、除藻、氨氮和氰化物的目的。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图中标记为：1、上盖，2、上部连接器，3、阴极，4、阳极，5、下部连接器，6、下盖，7、法兰面密封件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现结合说明书附图，详细说明本实用新型的结构特点。

参见图1，一种多用途电化学溶解装置，包括阴极桶3、阳极装置4、上盖1、下盖6、上部连接器2和下部连接器5，阳极装置4呈多层圆柱形结构，阳极装置4中心为导电棒，外部为绝缘环网，导电棒与绝缘环网之间填充导电填料，导电棒表面涂覆阳极涂层，导电填料与导电棒密集接触，并穿过绝缘环网填充整个阳极装置4与阴极桶3间的环形腔体，阳极装置4设置在阴极桶3的内部，阳极装置4的绝缘环网与阴极桶3的内壁直接接触。其中，阳极装置4和阴极桶3具体尺寸可以根据阳极装置4和阴极桶3的结构而定，根据装置的尺寸设计直径不同、高度不同的阳极和阴极尺寸，直径Φ20至Φ150mm或其中任意两值之间的范围，比如Φ30mm、Φ40mm、Φ50mm、Φ60mm、Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm、Φ100mm、Φ110mm、Φ120mm、Φ130mm、Φ140mm、Φ150mm、Φ300mm或其中任意两值之间的范围，高度自300到2000mm，比如：300mm、500mm、600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm、2000mm或其中任意两值之间的范围。

阴极桶3由不锈钢管或钛管制成，阳极装置4的导电棒为钛铜复合棒、钛铝复合棒、钛棒中的一种，阴极桶3和阳极装置4的导电棒使用防腐金属材料，可防止极端情况下各种电解溶液的腐蚀，阳极装置4的导电棒内部为铜、铝等高效导电材料，可以实现大电流的导通，在阳极装置4的导电棒使用钛铜复合材料，即可以满足电解用阳极复杂的酸性使用环境，又可以实现高效率、低成本电化学溶解的要求。

导电棒表面的阳极涂层为析氧涂层、析氯涂层、二氧化铅涂层、铅合金涂层、石墨涂层中的一种或几种，不论哪一种不同种类的阳极涂层由不同的溶液介质和电解产品来决定，溶液介质包括：硫酸介质、氯化介质、硝酸介质、混酸介质、氰化物介质、氢氟酸介质等。不同产品包括：铜、镍、铬、钴、锌、铅、金、银、铟、钒、有机物等，不同各类的阳极涂层，可以实现电解过程中发生相应的电化学反应。

绝缘环网由HDPE、CPVC、PTFE、PPS、POM、PPH一种或几种塑料制成。采用HDPE、CPVC、PTFE、PPS、POM、PPH等材料制成的绝缘环网符合耐腐蚀、耐高温要求。

上部连接器2和下部连接器5分别固定连接在阴极桶3两端的法兰上，为了用于整体的配套安装和密封，上部连接器2和下部连接器5与阴极桶3两端的法兰之间设有法兰面密封件7，上部连接器2和下部连接器5的对接面上设有与法兰面密封件7相适配的密封沟槽，其中，法兰面密封件7为平面密封、O型密封或X型密封。

上盖1和下盖6分别固定在上部连接器2和下部连接器5的端部，用于固定阳极装置4内的导电棒，导电棒的一端延伸到下盖6的外侧，上盖1和下盖6与上部连接器2和下部连接器5之间采用轴向密封，上盖1的中部设有向外突出，与导电棒端部适配的凸起部，下盖6的中部设有用于导电棒穿过的开口，供阳极接电使用。

上盖1、下盖6、上部连接器2和下部连接器5由PVC、ABS、PP、PE中的一种或几种混合的工程塑料制成。

本实用新型的多用途电化学溶解装置，可以在溶解溶液(废水、废液)中高效的溶解金属(或合金)颗粒物的多用途电化学溶解装置，用于高效溶解溶液(废水、废液)中的金属(或合金)颗粒物。可以成为全湿法流程处理含金属(或合金)颗粒物的溶液(废水、废液)提供其中最关键的一环，将金属单质(或合金)溶解浸出为对应的金属离子。是含金属(或合金)颗粒物的溶液(废水、废液)处理工艺中技术突破的关键设备。同时，根本上避免了火法处理的投资大、流程长、成本高、环境污染的问题。

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 (5)

1.一种多用途电化学溶解装置，包括阴极桶(3)、阳极装置(4)、上盖(1)、下盖(6)、上部连接器(2)和下部连接器(5)，其特征在于，所述阳极装置(4)呈多层圆柱形结构，设置在所述阴极桶(3)的内部；

所述阳极装置(4)中心为导电棒，外部为绝缘环网，导电棒与绝缘环网之间填充导电填料，导电棒表面涂覆阳极涂层，所述导电填料与导电棒密集接触，并穿过绝缘环网填充整个阳极装置(4)与阴极桶(3)间的环形腔体；

所述上部连接器(2)和下部连接器(5)分别固定连接在阴极桶(3)两端的法兰上；

所述上部连接器(2)一侧分别设有进液口，所述下部连接器(5)的一侧设有出液口；

所述上盖(1)和下盖(6)分别固定在上部连接器(2)和下部连接器(5)的端部，用于固定阳极装置(4)内的导电棒，所述导电棒的一端延伸到所述下盖(6)的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种多用途电化学溶解装置，其特征在于，所述上部连接器(2)和下部连接器(5)与阴极桶(3)两端的法兰之间设有法兰面密封件(7)，所述上部连接器(2)和下部连接器(5)的对接面上设有与所述法兰面密封件(7)相适配的密封沟槽，所述法兰面密封件(7)为平面密封、O型密封或X型密封。

3.根据权利要求2所述的一种多用途电化学溶解装置，其特征在于，所述上盖(1)和下盖(6)与上部连接器(2)和下部连接器(5)之间采用轴向密封。

4.根据权利要求1所述的一种多用途电化学溶解装置，其特征在于，所述阳极装置(4)的绝缘环网与所述阴极桶(3)的内壁直接接触。

5.根据权利要求1所述的一种多用途电化学溶解装置，其特征在于，所述上盖(1)的中部设有向外突出，与导电棒端部适配的凸起部，所述下盖(6)的中部设有用于导电棒穿过的开口。

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