CN2359299Y - 2π周期换向金电解电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种2π周期换向金电解电源,其技术要点是:将一只硅整流管与一只可控硅方向颠倒并联后,与电解槽串联接在交流电路中,在上述反向回路里,通过改变可控硅的导通角,就可改变反向电流的大小。这时通过电解槽的电流就变成一个不对称横轴的交流电。本实用新型与现有技术相比,具有结构简单、成本低廉、性能优良、使用方便的优点,它应用于金电解精炼装置中。

Description

2π周期换向金电解电源

本实用新型属于一种金电解精炼装置中的电源。

粗金一般都含有一定量的银，在盐酸性溶液中电解，银会变成难熔的氯化银。当粗金阳极含银量较多时，氯化银不能自阳极表面脱落，会使阳极发生钝化现象，从而使电解难以正常进行。1908年沃耳维尔提出，电解时在通入直流电的同时，再叠加以交流电，形成对于横轴不对称的脉动电流进行电解。这种交直流叠加法可在一定程度上克服阳极钝化现象。因此，它被世界上普遍应用，并一直沿用至今，尚无人从根本上改变它。

产生脉动电流的电源装置，沃耳维尔是将直流发电机与交流发电机串联接入线路进行电解的。它的缺点是设备复杂且笨重，造价高，占地面积大，有嗓音，而且需专人负责运转，由于有运动部件存在易磨损的问题。

随着硅整流技术的发展，国内外大部分黄金电解精炼企业，已改用硅整流器、交流变压器同二个(或两列)对称的电解槽恰当的进行连接，使交流与直流得以叠加而进行电解，其线路如图1，其输出的脉动电流波形见图2。

这样叠加后的脉动电流波形，与交直流发电机串接产生的电流波形基本上是一样的。但它克服了发电机的诸多缺点，所以说它是一个重大技术进步，但它仍属于交直流叠加法，仍然存在以下问题：

第一，它必须有两个(或两列)电解槽，即偶数槽同时进行工作，不宜于我国目前的黄金矿山规模及金银首饰加工企业应用，因它们需要根据产量变化随时调整电解槽数目；

第二，它的直流电是并联通过两个(或两列)电解槽的，由于种种原因，通过两个槽的电流经常不相等，有时相差可达15-20％，使交直比、电流密度等重要工艺参数得不到保证；

第三，设备结构仍显得比较得杂；

第四，交直流叠加法对含银高的金阳极，仍不能完全避免阳极钝化现象，尚需辅以人工操作，才能比较顺利的电解。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低廉、性能优良、使用方便的2π周期换向金电解电源装置。

本实用新型的目的是这样实现的：将一只硅整流管与一只可控硅方向颠倒并联后，与电解槽串联接在交流电路中，这时通过负载的正向电流为完整的正弦半波交流电，在上述反向回路里，通过改变可控硅的导通角，就可改变反向电流的大小，反向电流的波形为一个不完整的正弦半波，那么通过电解槽的电流就变一个对于横轴不对称的交流电。

下面结合附图进一步说明本实用新型。

图1是交直流叠加法电解电源的电路图。

图2是图1输出的脉动电流波形图。

图3是本实用新型的电原理图。

图4是图3输出的电流波形图。

参见图3、图4，将硅整流管2CZ1和可控硅3CT方向颠倒并联后，与电解槽串联，接在交流电路中，在上述反向电路里，再串入硅整流管2CZ2。当交流电变压器付侧绕组a端为正时，正向电流通过2CZ1、阳极、阴极后回到b端，构成一个正向电流回路。当付侧绕组a端变负，b端为正时，开始的瞬间，由于3CT没有被触发而不导通，反向电流不能立即通过阴极、阳极、3CT及2CZ2回到a端：但它却可以通过阴极、阳极、R，C、2CZ2回到a端，构成一个交流回路，使电容器C充电，当电容C充电的电压达到可控硅3CT的触发电压时，可控硅便立即导通，此时的反向电流，自b端经阴极、阳极、3CT、2CZ2回到a端，构成一个反向电流回路，可控硅一旦导通，在此负半周内触发电路就不必要了，待到下一个负半周时，它又重复上述过程，使可控硅再次触发而导通。

如果调节电位器R的阻值之大小，就能改变电容C的充电时间，从而使可控硅导通时间发生变化，即导通角发生变化，因而可控制反向电流之大小。如果电容器及电位器选择得恰当，控制角可平滑地由2π变至π，反向电流可由零增至最大值。正向电流的控制是依靠调压器进行的。

2CZ2的作用：(1)作为反向电流的通路；(2)可防止正向电流对电解电容器反向充电；(3)可防止全部正向电压都加在可控硅的控制极和阴极上，而使可控硅遭到损坏，因而它能对可控硅起到保护作用。

由此电源输出的电流波形，如果忽略硅整流管及可控硅的压降，其波形如图4。

下面给出本实用新型的试验情况：利用周期(2π)换向金电解电源，对含Ag4.5％、6.0％、8.0％、10.0％、12.0％的粗金阳极进行电解试验，其克服阳极钝化的性能，比交直流叠加法强，其它工艺性能与交直流叠加法相当，利用如下技术条件进行金电解精炼试验：

(1)  阳极含金≥88％，含Ag＜12％；

(2)  电解液成分：Au250g/l，HCl150g/l；

(3)  电解液温度：50℃；

(4)  电流密度：450-500A/m²；

(5)  槽电压：0.2-0.8V；

(6)  正反电流比：(2.3-2.6)∶1；

可以达到如下主要技术经济指标：

(1)  电流效率：93％-95％；

(2)  电合成色≥99.99％；

(3)  阳极泥率：15％-25％(随阳极含银量而定)；

(4)  金电解总回收率：99.5％。

本实用新型与交直流叠加法电源相比，具有如下优点：

1、结构简单、成本低廉，可降低50％以上。

2、本实用新型的正反向电流可串联通过每个电解槽，每个槽的电流相等，可保证每个槽具有相同的电解参数，如电流密度、正反电流比等。

3、电解槽数目不受限制，奇数偶数均可，它不像后发展起来的交直叠加法那样必须是偶数，它便于根据产量随时增减槽数。

4、它具有自动稳定有效电流的作用。对电解槽通以较大正向电流和较小的反向电流，二者之差我们称它为有效直流，因为它符合法拉弟定律。当交流电源电压波动时，比如电压升高的话，正向电流会随正向电压升高而升高；反向电流不仅随反向电压升高而升高，而且由于触发电路受电压升高的影响，会增加可控硅的导通角，使反向电流受到二种作用而升高。试验证明，在一定条件下，正反向电流不是按比例增加或减少，而是增加或减少几乎相等的绝对值，所以说它对有效电流具有稳流作用。

Claims (2)

1、一种2π周期换向金电解电源，有交流电路，其特征是：将一只硅整流管与一只可控硅方向颠倒并联后，与电解槽串联接在交流电路中。

2、根据权利要求1所述的2π周期换向金电解电源，其特征是：在上述反向回路里，串入一只硅整流管。

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