CN2464740Y

CN2464740Y - 流态化电解回收金装置

Info

Publication number: CN2464740Y
Application number: CN 01201749
Authority: CN
Inventors: 周汉兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-20
Filing date: 2001-01-20
Publication date: 2001-12-12
Anticipated expiration: 2011-01-20

Abstract

流态化电解回收金装置,具有流态化电解槽1、阴极2、阳极3、流化床颗粒4、电解液分布板5、溢流管6、中间储液槽7、循环泵8和电解液进料管9,其特征在于,阴极为耐腐蚀金属板,阳极为镀钌钛网,阴阳极交替排列,板距5—45mm,电极高100—800mm,宽10—80mm,流化床颗粒为直径0.3—1.5mm的玻璃珠,其静止高度为50—120mm。该装置适合于从镀金漂洗水中回收金,可获得高的金回收率,装置的结构简单,操作容易。

Description

流态化电解回收金装置

本实用新型涉及电解回收金的装置，具体地涉及流态化电解回收金的装置。该装置特别适合于处理镀金后的漂洗水以及其它金含量较低的废液，以回收其中的金。

流态化电解是一种用于从低浓度金属的溶液中回收金属的很有效的方法，而在该方法中使用的流态化电解装置对金属的回收率有很大影响。在现有技术中，关于采用流态化电解装置从含金漂洗水或从其它含金量低的废液中回收金的报道很少。其中，WELSH，F.C.《金属精炼学报》(Trans.Inst.Metal Finishing)，54卷，Pt2，55-61(1986)公开了一种用于从含金废液中回收金的流化床电解装置，该装置所用的流化介质是金属(例如铜)颗粒，由于金属颗粒是导电的，因此使得电解析出的金沉积在金属颗粒上，在后续工序中要将金与金属颗粒分离存在较大困难。如果采用金颗粒作为流化介质，则导致生产成本过高，因此没有工业实用性。另外，在WALSH的电解装置中使用的矩形的循环电解液贮槽，其下部的截面与上部的截面一样大，因此，在电解过程的后期，残留的电解液较多，从而在较大程度上影响了金的回收。另外，日本的片桐晃《电气化学及び工业物理化学》，V55(6)，P418-22(1987)也公开了一种用于流态化电解回收金的装置，在该装置中使用炭颗粒作为流化介质。由于炭颗粒具有导电性，而且炭颗粒的表面粗糙并且有许多微孔，所以，电解析出的金有相当大一部分沉积在炭颗粒的表面上，最后必须在高温下将炭烧掉后才能获得金。而且在燃烧过程中由于灰分的飞扬而导致金的损失，从而影响了金的收率。

本实用新型的目的是提供一种金的回收率高和电流效率高，并且其结构简单和操作容易，适合于从镀金漂洗水等稀溶液中回收金的流态化电解回收金装置。

本实用新型的设计人通过深入的研究试验后发现，只要使用小玻璃珠作为流化颗粒，就可以使电解析出的金不沉积在流化颗粒的表面上，而是完全沉积在阴极板上，从而能够克服现有技术中遇到的金回收困难的问题。另外，本设计人还发现，将循环电解液贮槽做成上大下小的形状，可以减少在电解过程末期的电解液残留量，从而可以进一步提高金的回收率。由于上述发现，从而完成了本实用新型。

从而，本实用新型提供了一种流态化电解回收装置，该装置具有流态化电解槽、阴极、阳极、流化床颗粒、电解液分布板、溢流管、中间贮液槽、循环泵和电解液进料管，其中，

阴极为耐酸、碱腐蚀的金属板，优选是钛板和不锈钢板，阳极为镀钌钛网，阴、阳极相互交替地排列并且与水平面垂直地安装在电解槽中，阴、阳极之间的极距在5-45mm之间，优选在10-30mm之间，阴、阳极的高度在100-800mm之间，宽度在10-80mm之间；

流化床颗粒的材料是玻璃，其粒径在0.3-1.5mm之间，优选在0.5-1.0mm之间，流化床颗粒的静止高度在50-120mm之间。

本实用新型的一个优选方案是所说的中间贮液槽的上部直径大，下部直径小，中间部分的直径从上到下逐渐缩小。更优选的是中间贮液槽的容积相当于流态化电解槽容积的1-10倍。

本实用新型的另一个优选方案是阴、阳极交替地排列并且在该交替排列的电极组的两端皆为阳极。也就是阳极板比阴极板多一块。

本实用新型的再一个优选方案是在所说的流态化电解槽的上端还连接有一个扩大段，溢流管与该扩大段相连接。

下面详细地解释本实用新型。

本实用新型中所用的阴极板必须是耐电解液腐蚀的，而一般耐酸、碱腐蚀的金属板都耐电解液腐蚀。只有使用耐腐蚀的金属板做阴极，才能使其表面一直保持光洁，最后才能容易地将沉积在其上面的金刮下来。从耐腐蚀和价格两方面平衡考虑，阴极优选是钛或不锈钢。阳极为镀钌钛网，采用网状阳极的目的是提高其表面积，从而可以降低阳极电流密度并因此提高电流效率。在钛网上镀钌的目的是提高阳极的电催化活性，因此可以进一步提高电流效率。

阴、阳极板之间的极距如果小于5mm，则流化床颗粒不容易在极板之间流化。而如果极距超过45mm，则会使电流效率明显降低，故将极距选定为5-45mm，优选10-30mm。电极的高度如果小于100mm，则电解液很快就穿过了电解区域，从而使电解效率降低。如果大于800mm，则流化床颗粒达不到该流化高度，这样由于不能搅拌均匀而导致电解效率降低。另外，电极的宽度没有严格限制，但最小不宜小于10mm，最大不宜超过80mm。在圆筒形流化床的情况下，处于圆周边上的电极宽度最小，而处于圆心处的电极宽度最大。当电极宽度超过80mm时，流态化电解槽的截面积就要相应增大，这对于回收金用的装置来说就不能很好适应。

本实用新型采用玻璃珠作流化床颗粒材料，这是本实用新型的一个重要的发明点。因为玻璃是非导体，因此电解析出的金不会沉积在玻璃表面上。同时因为玻璃珠的表面是光滑的，所以析出的金也无法附着在其表面上。另外，玻璃的比重为3左右，很适合作为电解液中的流化介质。但是，如果玻璃珠的粒径小于0.3mm，则容易被电解液带走。相反，如果粒径大于1.5mm，则难以达到要求的流化高度。所以作为流化床颗粒的玻璃珠的粒径适宜在0.3-1.5mm之间，优选在0.5-1.0mm之间。另外，流化床的静止高度如果小于50mm，则流化床颗粒的总量较少，达不到所要求的流化介质密度。而如果其静止高度大于120mm，则对电解液流产生较大阻力，从而影响流化效果，故将流化床的静止高度限定为50-120mm。

另外，本实用新型的另一个发明点是中间贮液槽的结构。其结构是上部直径大，下部直径小，中间部分的直径从上到下逐渐缩小。这样，在电解过程的最初阶段，电解液较多，利用贮液槽的上部可容纳较多的电解液。然后，随着电解的进行，由于一部分水被电解以及在电解过程中水的蒸发，电解液逐渐减少。在电解过程的最后阶段，电解液的液面降低至贮液槽下部直径最小的部位。这时残留电解液的体积就可以大大减小，从而可以提高金的回收率。应予说明，中间贮液槽的横截面形状没有特别限制，它可以是圆形、椭圆形或方形，或者上面大直径部分是方形而下面小直径部分是圆形，中间部分逐渐缩小。

另外，本实用新型的流态化电解槽优选在其上端还连接有一个扩大段，所说溢流管与该扩大段相连接。这样，当流化颗粒一旦进入扩大段，其运动速度立即降低，然后沿着器壁返回下部的流态化电解槽中。这属于流态化技术领域的一般知识。

与现有技术的同类装置相比，本实用新型装置的金回收率和电流效率高，并且该装置的结构简单，操作容易。

下面结合附图来说明本实用新型。

图1是本实用新型的流态化电解回收金装置的一个实例。

在图1中，各符号的定义如下：1—流态化电解槽；2—阴极 3—阳极；4—流化床颗粒(玻璃珠)；5—电解液分布板；6—溢流管 7—中间贮液槽；8—循环泵；9—电解液进料管。

下面举出实施例来具体地说明本实用新型。

实施例1

使用一个基本上如图1所示的装置，但在流态化电解槽流化段的上端还连接有一段大段(图中未示出)。为了加工方便起见，流态化电解槽用有机玻璃粘合制成，其流化段的横截面呈边长为75mm的正方形，流化段的高度为700mm，扩大段的截面也呈正方形，其边长为200mm，高度为300mm，扩大段与流化段之间呈渐缩的漏斗形。中间贮液槽的容积相当于流态化电解槽容积的两倍。电极板的宽度为60mm，高度为600mm。所用的阴极为不锈钢板，阳极为镀钌钛网。共用2块阴极，3块阳极，二者相互交替地等距排列，极距约为12mm。流化床颗粒为直径0.9mm的玻璃珠，流化床的静止高度为80mm。

作为原料的是镀金后的漂洗水(原先镀金时使用的镀液为柠檬酸盐镀金液)，采用间歇式操作，一次投入的镀金漂洗水的体积为42升，漂洗水的含金量为180.2ppm。电解操作的温度为室温，电压为2V，总电流为1.5A，折算成阴极电流密度为约0.1A/dm2。电解处理时间为7.5小时，残液中的金浓度为30.8ppm。

实施例2

使用与实施例1相同的设备，并且同样使用42升镀金漂洗水作为原料，所不同的是漂洗水中的含金量为30.8ppm。采用与实施例1相同的电解温度、电压和电流密度，但电解处理时间为15小时。结果，在残液中的金浓度只有0.09ppm。

从以上的实施例可以明显地看出，使用本实用新型的流态化电解回收金装置，可以将漂洗水中的金回收99％以上。只要使流态化电解槽与贮液槽的容积适当地配合和将电解时间适当延长，就可以将漂洗水中的金含量降低到0.1ppm以下。经过回收金以后的漂洗水可以返回漂洗槽继续漂洗。

Claims

1、一种流化态电解回收金装置，该装置具有流态化电解槽(1)、阴极(2)、阳极(3)、流化床颗粒(4)、电解液分布板(5)、溢流管(6)、中间储液槽(7)、循环泵(8)和电解液进料管(9)，其特征在于，

阴极为耐酸、碱腐蚀的金属板，阳极为镀钌钛网，阴、阳极相互交替地排列并且与水平面垂直地安装在电解槽中，阴、阳极之间的极距在5-45mm之间，阴、阳极板的高度在100-800mm之间，宽度在10-80mm之间；

流化床颗粒的材料是玻璃，其粒径在0.3-1.5mm之间，流化床的静止高度在50-120mm之间。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所说中间贮液槽(7)的上部直径大，下部直径小，中间部分的直径从上到下逐渐缩小。

3、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，其中所说中间贮液槽(7)的容积相当于流态化电解槽(1)容积的1-10倍。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所说阴极的材料是钛。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所说的阴极的材料是不锈钢。

6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所说阴、阳极板之间的极距在10-30mm之间。

7、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所说阴、阳极相互交替排列并且在该交替排列的电极组的两端皆为阳极。

8、如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所说流化床颗粒的粒径在0.5-1.0mm之间。

9、如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所说流态化电解槽(1)的上端还连接有一个扩大段，溢流管(6)与扩大段相连接。