CS243100B1 - Electrolyzer for metal extraction and recovery - Google Patents
Electrolyzer for metal extraction and recovery Download PDFInfo
- Publication number
- CS243100B1 CS243100B1 CS848693A CS869384A CS243100B1 CS 243100 B1 CS243100 B1 CS 243100B1 CS 848693 A CS848693 A CS 848693A CS 869384 A CS869384 A CS 869384A CS 243100 B1 CS243100 B1 CS 243100B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- cathode
- electrolyzer
- anode
- electrolyser
- cathodes
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Elektrolyzér pro získávání a regeneraci kovů elektrolýzou roztoků, tvořený vanou s elektrodami, které spolu s diafragmami vymezují zdola otevřené katodové a anodové prostory. Řešení elektrolyzéru spočívá v tom, že katodové a/nebo anodové prostory a/nebo přepážky elektrolyzéru jsou opatřeny otvory pro přepad a cirkulaci elektrolytu mezi katodovými nebo anodovými prostory a mimoelektrodovými prostory. Za účelem odstraňování vyloučeného kovu jsou katody vysouvatelné a v místě průchodu víkem elektrolyzéru obklopeny seškrabovávacími noži. Katody jsou uchyceny pružně vzhledem k elektrolyzéru a jsou pevně spojeny s vibračním zařízením. Z bezpečnostních důvodů jsou katodové a anodové prostory odděleny mezi hladinou elektrolytu a víkem elektrolyzéru neprostupnými přepážkami.Electrolyser for recovery and regeneration of metals by electrolysis solutions, formed by tub with electrodes that together with the diaphragms define open cathode and anode bottom spaces. The solution of the electrolyser consists in that the cathode and / or anode compartments and / or the electrolyzer baffles are provided openings for overflow and electrolyte circulation between cathode or anode compartments and off-electrode spaces. For a purpose the removal of the deposited metal is of the cathode, and at the point of passage through the lid surrounded by scraping cells knife. The cathodes are mounted flexibly with respect to the electrolyser and are firmly connected with a vibrating device. From security reasons are cathode and anode spaces separated between the electrolyte level and electrolyzer lid with impermeable partitions.
Description
(54) Elektrolyzér pro získávání a regeneraci kovů(54) Electrolyser for metal recovery and regeneration
Elektrolyzér pro získávání a regeneraci kovů elektrolýzou roztoků, tvořený vanou s elektrodami, které spolu s diafragmami vymezují zdola otevřené katodové a anodové prostory. Řešení elektrolyzéru spočívá v tom, že katodové a/nebo anodové prostory a/nebo přepážky elektrolyzéru jsou opatřeny otvory pro přepad a cirkulaci elektrolytu mezi katodovými nebo anodovými prostory a mimoelektrodovými prostory. Za účelem odstraňování vyloučeného kovu jsou katody vysouvatelné a v místě průchodu víkem elektrolyzéru obklopeny seškrabovávacími noži. Katody jsou uchyceny pružně vzhledem k elektrolyzéru a jsou pevně spojeny s vibračním zařízením. Z bezpečnostních důvodů jsou katodové a anodové prostory odděleny mezi hladinou elektrolytu a víkem elektrolyzéru neprostupnými přepážkami.Electrolyser for the recovery and regeneration of metals by electrolysis of solutions, consisting of a bath with electrodes, which together with diaphragms define the bottom open cathode and anode spaces. The solution of the electrolyzer consists in that the cathode and / or anode compartments and / or the electrolyzer compartments are provided with openings for the overflow and circulation of the electrolyte between the cathode or anode compartments and the extra-electrode compartments. In order to remove the deposited metal, the cathodes are retractable and surrounded by scraping blades at the point where they pass through the electrolyzer lid. The cathodes are attached resiliently to the electrolyzer and are firmly connected to the vibration device. For safety reasons, the cathode and anode compartments are separated between the electrolyte level and the electrolyzer lid by impermeable partitions.
íand
Vynález se týká elektrolyzéru pro získávání a regeneraci kovů.The present invention relates to an electrolyser for recovering and recovering metals.
Vylučování kovů z vodných roztoků v práškové nebo dendritické formě se uplatňuje například při regeneraci vyčerpaných lázní používaných k leptání tištěných elektrických spojů nebo při získávání kovů z odpadních roztoků, obsahujících kovy ve formě rozpustných solí. Dosud se tyto procesy prováděly v bezdiafragmových elektrolyzérech, v nichž nebylo zajištěno intenzívní míchání elektrolytu a transport iontů ke katodě nebyl proto dostatečný. Plynové prostory nad elektrodami nebyly odděleny a vznikající plyny a páry unikaly do okolní atmosféry. Tím docházelo jednak ke znečišťování pracovní atmosféry a navíc hrozilo při nedostatečném větrání nebezpečí exploze výbušné směsi vodíku se vzduchem. Kov vyloučený na katodách se odstraňoval až po vyjmutí katod z elektrolyzéru. Bylo též navrženo použití rotačních katod , které by byly během elektrolýzy kontinuálně oškrabávány (například NSR patent číslo 1937 523). Nevýhodou tohoto postupu je však komplikovanější zařízení s vyšší poruchovostí.The deposition of metals from aqueous solutions in powder or dendritic form is applied, for example, in the recovery of depleted baths used to etch printed electrical connections or in recovering metals from waste solutions containing metals in the form of soluble salts. So far, these processes have been carried out in diafragm-free electrolysers, in which intensive electrolyte mixing has not been ensured and the transport of ions to the cathode has therefore not been sufficient. The gas spaces above the electrodes were not separated and the resulting gases and vapors escaped into the surrounding atmosphere. This caused pollution of the working atmosphere and, in addition, there was a risk of explosion of an explosive mixture of hydrogen and air in case of insufficient ventilation. The metal deposited on the cathodes was removed after removal of the cathodes from the electrolyser. It has also been proposed to use rotary cathodes that would be continuously scraped during electrolysis (for example, German Patent No. 1937,523). The disadvantage of this procedure, however, is a more complicated device with a higher failure rate.
Uvedené nedostatky odstraňuje elektrolyzér pro získávání a regeneraci kovů podle vynálezu, tvořený vanou s elektrodami, které spolu s diaformou vymezují zdola otevřené katodové a anodové prostory, jehož podstatou je, že katody a/nebo anody a/nebo přepážky elektrolyzéru jsou opatřeny otvory pro přepad a cirkulaci elektrolytu mezi katodovými nebo anodovými prostory a mimoelektrodovými prostory. Za účelem odstraňování vyloučeného kovu jsou katody elektrolyzéru vysouvatelné a v místě průchodu víkem elektrolyzéru obklopeny seškrabávacími noži. Pro omezení růstu dendritů skrz diafragmu, který by měl za následek mezielektrodový zkrat, je účelné, jestliže jsou katody pružně uchyceny vzhledem k elektrolyzéru a pevně spojeny s vlbbračním zařízením. Zvýšení bezpečnosti práce se v daném uspořádání dosáhne oddělením anodových prostorů a katodových prostorů mezi hladinou elektrolytu a víkem elektrolyzéru neprostupnými přepážkami.These drawbacks are overcome by the electrolytic recovery and regeneration electrolyzer of the present invention, comprising an electrode bath which, together with a diaphragm, delimits the cathode and anode compartments from below open, the cathodes and / or anodes and / or baffles of the electrolyzer being provided with overflow openings. electrolyte circulation between cathode or anode compartments and extra-electrode compartments. In order to remove the deposited metal, the electrodes of the electrolyser are retractable and surrounded by scraping blades at the point where they pass through the electrolyzer lid. In order to reduce dendrite growth through a diaphragm, which would result in an interelectrode short circuit, it is expedient if the cathodes are resiliently attached to the electrolyzer and firmly connected to the wavelength device. An increase in the safety of work is achieved by separating the anode compartments and cathode compartments between the electrolyte level and the electrolyzer lid by impermeable partitions.
Cirkulace elektrolytu zajištuje intenzivní míchání, čímž jednak roste rychlost transportu iontů ke katodě, a dále dochází k čerpání koncentrovanějšího elektrolytu ze spodní části elektrolyzéru do mezielektrodových prostorů. Vzájemné míchání katolytu a anolytu je značně omezeno, což v některých systémech může významně zvyšovat proudové výtěžky elektrolýzy. Například při získávání mědi z leptacích lázní je v tomto elektrolyzéru značně omezen přístup, kyslíku z anolytu ke katodě, takže nedochází ke zpětné oxidaci měďných iontů v katodovém prostoru na měďnaté a proudové výtěžky elektrolýzy jsou vyšší. Neporézní přepážky nad hladinou elektrolytu zabraňují míšení plynů vznikajících na elektrodách, a tím vylučují nebezpečí vzniku výbušné směsi. Plyny se z uzavřených plynových prostorů vypouští odděleně do vnější atmosféry buď přímo, nebo přes absorbér. Tím se zamezí znečišťování atmosféry ve výrobní hale. Během elektrolýzy lze katody bez demontáže vysouvat. Při vysouvání se pomocí přiléhajících břitů nožů uchycených do víka elektrolyzéru vyloučený kov oškrabává a padá ke dnu elektrolyzéru. Kónický tvar dna umožňuje snadné odstraňování práškovitého kovu při vypouštění elektrolyzéru. Vibrování katod při elektrolýze vede k uvolnění kovu z povrchu katody a brání prorůstání dendritů kovu diafragmou k anodě, a tím vzniku zkratu.The electrolyte circulation ensures intensive stirring, thereby increasing the rate of ion transport to the cathode and pumping more concentrated electrolyte from the bottom of the electrolyzer into the interelectrode spaces. The mixing of the catholyte and the anolyte is considerably limited, which in some systems can significantly increase the electrolysis current yields. For example, in obtaining copper from the etching baths, the access of oxygen from the anolyte to the cathode is greatly reduced in the electrolyzer so that the copper ions in the cathode compartment are not re-oxidized to copper and the current yields of the electrolysis are higher. Non-porous bulkheads above the electrolyte level prevent the mixing of gases produced on the electrodes, thus eliminating the risk of an explosive mixture. The gases are discharged separately from the enclosed gas spaces into the external atmosphere either directly or through the absorber. This avoids polluting the atmosphere in the production hall. During electrolysis, the cathodes can be removed without disassembly. Upon ejection, the deposited metal blades of the blades fixed to the cell cover scrape off the metal and fall to the bottom of the cell. The conical shape of the bottom allows easy removal of the powdered metal when the electrolyzer is discharged. The vibration of the cathodes during electrolysis leads to the release of the metal from the cathode surface and prevents the metal dendrites from penetrating the diaphragm to the anode, thereby causing a short circuit.
Na obr. 1 je naznačen příklad konstrukce elektrolyzéru podle vynálezu, na obr. 2 je zobrazen příčný řez jedním katodovým prostorem a obr. 3 uvádí detail prvku elektrolyzéru, umožňujícího stírání kovu vyloučeného na katodě.Fig. 1 shows an example of the structure of the electrolyser according to the invention, Fig. 2 shows a cross-section of one cathode space, and Fig. 3 shows a detail of an electrolyser element enabling wiping of the metal deposited on the cathode.
Elektrolyzér pro získávání a regeneraci kovů podle obr. 1 a 2 obsahuje sérii katod 1 a anod 2 oddělených diafragmami 3. Vzdálenost mezi katodou a diafragmou je nutno volit jako kompromis mezi požadavkem na dosažení dostatečně velké rychlosti toku u katody (malá vzdálenost] na jedné straně a na zabránění porůstání dendritů kovu do diafragmy na straně druhé. Elektrolyzér obsahuje mimoelektrodové prostory 4‘, 5‘, vymezené přepážkou 15 a stěnou 14 elektrolyzéru (obr. 2], nebo vymezené anodou 2 a stěnou 14 elektrolyzéru, nebo dvěma anodami 2 (obr. 1), spojené s mezielektrodovými prostory 4, 5, jednak otvory 16 u hladiny elektrolytu a jednak ve spodní části elektrolyzéru. Nad hladinou elektrolytu přecházejí diafragmy 3 (oddělující katodové a anodové prostory] v neporézní přepážky 6. K výsuvně uchyceným deskovým katodám 1 (obr. 3) přiléhají břity nožů 7 uchycených do víka 8 elektrolyzéru. Nože 7 jsou ke katodě 1 přitlačovány působením pružné podložky 12. Katody 1 jsou uchyceny k desce 9, na níž je připevněn vibrátor 10. Deska 9 je od víka 8 elektrolyzéru odpružena pružnou podložkou 13, která současně těsní spojení víka 8 s katodami 1 a brání úniku vodíku do okolní atmosféry. Desku 9 s katodami 1 lze pomocí pákového zařízení vysouvat z elektrolyzéru, přičemž dochází k seškrabávání vyloučené mědi.The metal recovery and regeneration electrolyzer of Figures 1 and 2 comprises a series of cathodes 1 and anodes 2 separated by diaphragms 3. The distance between the cathode and the diaphragm must be chosen as a compromise between the requirement to achieve a sufficiently high flow rate at the cathode (small distance) and to prevent metal dendrites from growing into the diaphragm, on the other hand. 1) connected to the inter-electrode compartments 4, 5, on the one hand through the apertures 16 at the electrolyte level and on the other side in the lower part of the electrolyzer. 3) the blades of the blades 7 attached to the electrolyzer cover 8 are adjacent. The cathodes 1 are attached to a plate 9 on which the vibrator 10 is attached. The plate 9 is springed from the electrolyzer cover 8 by a flexible pad 13 which simultaneously seals the connection of the lid 8 to the cathodes 1 and prevents hydrogen leakage into the atmosphere. The cathode plate 9 can be pulled out of the electrolyser by means of a lever device, scraping off the deposited copper.
Při elektrolýze stoupá elektrolyt v anodovém prostoru působením plynu, vylučujícího se na anodě 2 a proudí otvory 16 v anodě 2 do mimoelektrodového prostoru 5‘ (obr. lj, kterým po odplynění klesá do spodní části elektrolyzéru a současně se ochlazuje zabudovanými chladiči 11. Katolyt v katodovém prostoru 4 vlivem plynu vylučujícího se na katodě 1 stoupá a přepadá do mimoelektrodového prostoru 4‘, kterým po odplynění klesá a současně se chladí (obr. 2).During electrolysis, the electrolyte in the anode compartment rises by the gas exuding on the anode 2 and flows through the apertures 16 in the anode 2 into the electrode compartment 5 '(FIG. 1j). The cathode space 4 rises and falls into the extra-electrode space 4 'due to the gas excreted on the cathode 1, whereby it drops and is cooled after degassing (FIG. 2).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS848693A CS243100B1 (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Electrolyzer for metal extraction and recovery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS848693A CS243100B1 (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Electrolyzer for metal extraction and recovery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS869384A1 CS869384A1 (en) | 1985-08-15 |
CS243100B1 true CS243100B1 (en) | 1986-05-15 |
Family
ID=5437866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS848693A CS243100B1 (en) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | Electrolyzer for metal extraction and recovery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS243100B1 (en) |
-
1984
- 1984-11-15 CS CS848693A patent/CS243100B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS869384A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0217438B2 (en) | Process and apparatus for manufacturing very pure lithium by molten salt electrolysis | |
US3578580A (en) | Electrolytic cell apparatus | |
US4204922A (en) | Simultaneous electrodissolution and electrowinning of metals from simple sulphides | |
EP0027322B1 (en) | Process of electrowinning metals | |
WO2016130675A1 (en) | Electrowinning process to recover high purity lead | |
KR860001220A (en) | Electrolytic Method and Fluidized Tank Using Fluidized Bed | |
US6811676B2 (en) | Electrolytic cell for production of aluminum from alumina | |
US2706213A (en) | Primary cells | |
JPH0780466A (en) | Method and device for regenerating aqueous solution containing metal ion and sulfuric acid | |
US5569370A (en) | Electrochemical system for recovery of metals from their compounds | |
EP0206941B1 (en) | Cathode for metal electrowinning | |
RU2689475C1 (en) | Device for production of high-purity aluminum with carbon-free anodes by electrolysis and method of its implementation | |
US4440610A (en) | Molten salt bath for electrolytic production of aluminum | |
GB1155927A (en) | Electrolytic manufacture of alkali metals. | |
CS243100B1 (en) | Electrolyzer for metal extraction and recovery | |
CA1265092A (en) | Procedure for copper chloride aqueous electrolysis | |
JPH0688275A (en) | Method for regenerating aqueous solution containing metal ion and sulfuric acid and method and device for using the same | |
EP0172847B1 (en) | Metal recovery process | |
US4107006A (en) | Electrolysis cell | |
EP0197071A1 (en) | Production of zinc from ores and concentrates. | |
US3364127A (en) | Method for producing caustic soda and chlorine by means of electrolysis of sea water or other similar saltish water | |
JPS6267191A (en) | Electrolytic collection cell | |
RU2003119847A (en) | METHOD FOR LEACHING POLYMETALLIC RAW MATERIALS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
US2579551A (en) | Electrolytic process and apparatus for making copper dust | |
US1755380A (en) | Method and means for electrolytic production of light metals |