CS266321B2 - Electrolytic cell for metal production from mineral or enriched ores and process for manufacturing thereof - Google Patents

Description

Vynález se týká elektrolytického článku pro získávání kovů zpracováním rud a jejich koncentrátů a způsobu jeho výroby.

Elektrolytické články mají velký význam při získávání médi z rudy a rudných koncentrátů, cihnabit i (<· í *)ι ιικίΊ, podlí· patentního npinu US č. 4 061 552, a při získávání olova Z rud a jejich koncentrátů, podle patentních spisů US č. 4 148 698 a 4 381 225. .

Tyto postupy se týkají nejen elektrod a elektrolytu, ale také dvou skupin pevných látek, jednak rudy nebo jejích obohacených koncentrátů, obsahujících kov, a jednak částic těženého kovu. Dříve se mělo za to, že pro dosažení maximální reakce s výsledným vysokým výtěžkem je důležité, aby anoda a katoda byly vzájemně rovnoběžné a byly umístěny co nejblíže к sobě. Názorně se toto přesvědčení projevuje v řešení podle australského patentního spisu č. 292 235, které je především zaměřeno na úpravu, která má zabezpečit vzájemně rovnoběžnou polohu obou druhů elektrod.

Dalším základním znakem dosud známých elektrolytických článků je použití diafragmových pytlů s průlinčitými stěnami, obklopujících katodu. Soustava diafragmových pytlů je využívána pro udržování kalu v odstupu od katody, na které se má dosáhnout usazování čistého kovu. V praxi se při provozu těchto článků projevuje několik základních nedostatků.

V prvé řadě je to zanášení materiálu diafragmy Částicemi, jestliže je nutno pracovat s velkým hydraulickým spádem v článku, aby se udrželo rovnoměrné rozmíchání kalu.

Dalším nedostatkem je obtížnost udržování velkých ploch tkaniny ve vzájemně rovnoběžných rovinách bez jejich deformace, která se zejména zvýrazňuje při velkém hydraulickém spádu v článku. Ve většině případů je nežádoucí, aby tkanina přicházela do styku s elektrodami .

Třetím nedostatkem jsou energetické požadavky, vyplývající z nezbytnosti promíchávání na dně článku, aby se mezi jednotlivými diafragmovými pytli udržela suspenze minerálních látek.

Dalšími problémy jsou především obtíže se získáváním kovového prášku, jestliže jeho částice vypadávají z elektrod na dno článků nebo pytlů, a také obtíže spojené se získáváním a stíráním částic s elektrod, jestliže kovové částice ulpívají na elektrodách pevněji.

Tyto obtíže se dosud překonávaly tím, že se do elektrolytu přidávaly přísady, které brzdí růst dendritů kovového prášku na katodě. Kromě toho existuje řada dalších řešení, snažících se o jednoduché a účinné získávání kovového prášku. Avšak většina návrhů se zaměřila na vzájemně rovnoběžnou polohu katody, což komplikuje získávání kovu. Dosud zejména nebylo možné sjednotit centrální systém pro získávání kovových materiálů s difragmovými články bez komplexní soustavy potrubí a proplachovacích zařízení.

Předmětem vynálezu je zařízení, které odstraňuje tyto nevýhody a nedostatky a navíc řeší článek, který je poměrně levný, má dlouhou životnost a umožňuje podstatné zvýšení účinnosti procesu. Obsahuje také vyřešení problému odebírání odděleného produktu, například kovového prášku, získaného postupem podle patentního spisu US Č. 4 061 552, který se týká získávání mědi, nebo podle patentních spisů US č. 4 148 698 a 4 381 225, které popisují získávání olova.

Postupy podle těchto patentních spisů US č. 4 061 552, 4 148 698 a 4 381 225 spolu se zařízením podle vynálezu řeší vytváření řídké kaše z minerálních látek a kovů, představovaných mědí, olovem, stříbrem, zinkem, vismutem, zlatém, niklem a kobaltem, a elektrolytu a také získávání nejméně jednoho hodnotného kovu z elektrolytu pomocí elektrolytických prostředků. Systém pracuje při atmosférickém tlaku a teplotě, která je nižší než teplota varu elektrolytu a nepotřebuje žádné speciální nebo drahé složky a činidla hebo materiály a nepotřebuje úzké tolerance.

CS 266 321 B2

Po důkladném výzkumu a vývoji bylo učiněno překvapující 2jištění, že radiálně rozmístěné anody a katody mají reakční účinnost, která je srovnatelná s účinností elektrod, uložených vzájemně rovnoběžně. Kromě toho radiální rozmístění poskytuje lepší podmínky pro účinné a hospodárné odebírání oddělených kovových částic středem soustavy.

Na základě těchto poznatku byl vyřešen elektrolytický článek, obsahující nádobu na suspenzi elektrolytu a minerálních nebo obohacených rud, anodu a katodu, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v nádobě je upravena soustava svislých anod, uspořádaných radiálně v elektrolytickém článku a soustava svislých katod, uspořádaných radiálně v elektrolytickém článku mezi svislými anodami, přičemž soustavu radiálně uspořádaných svislých katod obklopuje pórovitý průlinčitý pytel oddělující katody od anolytické suspenze a nádoba je opatřena mechanickým a nebo pneumatickým promíchávacím ústrojím.

Podle dalšího konkrétního provedení podle vynálezu jsou v nádobě elektrolytického článku uspořádány topné prostředky pro zahřívání suspenze nebo elektrolytu. .

Nádoba může být rovněž opatřena prostředky pro odebírání kovu s katod uvnitř elektrolytického článku.

Podle jiného konkrétního provedení vynálezu je článek také opatřen prostředky pro udržování vířivého proudění řídké kaše v nádobě. Je-li náplň nádoby tvořena řídkou kaší, obsahující měS, je třeba udržovat řídkou kaši ve vířivém stavu zejména v blízkosti povrchu anod. V případě kaše obsahující olovo je třeba udržovat roztok bez pevných částic ve vířivém pohybu kolem povrchů anod. Tím se omezí polarizační účinek, který je obvykle indukován na povrchu anod. U dříve známých zařízení se používalo velkého hydraulického spádu.

Na rozdíl od tohoto řešení mohou být vířivé prostředky tvořeny lopatkami, umístěnými mezi katodami a anodami. Tímto řešením je řídká kaše nebo naopak roztok bez pevných částic nucen stále narážet na povrch anod. Lopatky mohou být uloženy nezávisle na sobě a samostatně v těchto mezerách nebo mohou být vytvořeny jako část vnějšího povrchu diafragmového pytle.

Podobně mohou být prostředky pro udržování vířivého proudění tvořeny výčnělky na povrchu anod. Nepravidelný tvar povrchu anod rozrušuje laminární proudění řídké kaše a umožňuje vstup do reakce další čerstvé části řídké kaše.

V jiném výhodném provedení vynálezu je článek opatřen pórovitým diafragmovým pytlem, obklopujícím každou katodu a oddělujícím řídkou kaši od kovu. Je známo, že přilehne-li diafragmový pytel na povrch katody, dojde к podstatné ztrátě účinnosti chemické reakce. Proto je výhodné přichytit diafragmový pytel na soustavu svislých rámových členů, umístěných uvnitř pytle, které by zamezily deformaci a zborcení pytle.

Při získávání kovu v článku podle vynálezu padají částice získávaného kovu s katody a ukládají se na dně diafragmového pytle. Pro usnadnění odebírání těchto částic je výhodné vytvořit dno skloněné směrem ke středu, kde jsou umístěny shromaždovací prostředky, umístěné uprostřed celého pytle. Radiální uspořádání pórovitého pytle tedy umožňuje vyprazdňování všech částí pórovitého pytle do středních shromaždovacích prostředků. Aby se dosáhlo další koncentrace získávaného produktu ve shromaždovacích prostředcích, je možno tyto prostředky opatřit skloněnými plochami. Skloněné plochy přivádějí získávaný kov prakticky do jednoho bodu, do kterého mohou být umístěny odebírací prostředky.

Jak již bylo řečeno, z výsledků dosavadních výzkumů vyplynulo překvapující zjištění, že vzájemně rovnoběžné rozmístění katod a anod není nezbytné. Radiální uspořádání anod prokázalo dostatečnou chemickou účinnost a umožňuje dosáhnout lepších výsledků při získávání kovů. Avšak také může dojít к uplatnění již zmíněného vzájemně rovnoběžného uspořádání nebo alespoň přibližně rovnoběžného uspořádání, jestliže se použije klínovitého tvaru anod. Anody mají tento klínový tvar pochopitelně ve svém příčném řezu. Podobně nejsou-li konkrétně

CS 266 321 B2 požadovány anody ve tvaru desek, mohou být tvořeny řadami svislých anodových tyčí.

Katody mohou mít libovolný vyhovující tvar a ze jméně jBOU tvořeny soustavou evislých tyčí nebo trubek. Kovový prášek sc vytváří na těchto katodách při vyšších huatotách proudu, kttuý vytváFí vyiVií katodový pnletiriál irož při výrobě adhezní desky. Zvýšený potenciál napomáhá rovnoměrnému rozděLení proudu na deskové anodě v důsledku velmi nízkého poklonu napětí a intenzity proudu v elektrolytu v porovnání s tímto zvýšeným potenciálem. Pozornost je třeba věnovat tomu, aby nedocházelo к nadměrnému dendritickému přírůstku kovových částic, který by zpomalil a zbrzdil průběh procesu a snížil účinnost získávání kovů. Přírůstek může být například kontrolován pravidelnou vibrací katody a nebo použitím takového tvaru katody, který zabraňuje nadměrnému růstu částic před jejich poklesem na dno diafragmového pytle.

Podle dalšího konkrétního řešení Článku podle vynálezu je nejméně jedna ze soustavy katod tvořena vodivou částí a nevodivým krytem, překrývajícím Část vodivé Části. Nevodivý kryt může být tvořen děrovaným válcovým pláštěm ze smrštivé plastické hmoty nebo sítí z plastické hmoty, upevněnou na vodivou část smrštěním účinkem tepla, kdy se děrovaný válcový plášť nebo sít z plastické hmoty uloží kolem vodivé části a zahřeje se, přičemž materiál pláště se smrští a plášť se tak upevní na katodě. Získávaný produkt potom vyrůstá z katody a vypadává ve formě Částic, jejichž maximální přípustná velikost je s ohledem na možnosti jejich odebírání odčerpáváním ve formě řídké kaše omezená.

Stlačený plyn může být přiváděn do kaše přímo anebo ve formě nejméně jedné plynné disperze. Stlačený plyn může obsahovat kyslík, například vzduch, který může být v některých případech nezbytný pro přeměnu rudy nebo jejích koncentrátů v kov.

Stlačený plyn může být přiváděn do řídké kaše pomocí pórovitých rozptylovacích těles nebo v jiném případě může být přiváděn otevřenou trubicí, umístěnou pod míchacím ústrojím, například pod radiální proudovou turbínou.

Podstatou způsobu výroby elektrolytického článku podle vynálezu je, Že podlouhlá vodivá část elektrody se obklopí děrovaným hadicovým nevodivým materiálem z plastu, smrštitelného teplem, na který se působí teplem a nevodivý materiál se nechá smrštit kolem podlouhlé vodivé části elektrody pro pokrytí jejího povrchu mimo obnažené oblasti v místech pod perforacemi nevodivého materiálu.

Základní konkrétní výhodné provedení elektrolytického článku podle vynálezu je vhodné doplnit několika základními konstrukčními zásadami.

Nádoba může být vyrobena z běžné pryskyřice, vyztužené skleněnými vlákny a může mít kruhový průřez, aby se odstranilo zvýšené napětí materiálu v rozích. Nádoba může mít mírně kuželový tvar, aby se při dopravě a skladování mohla zasunout do jiných nádob stejného druhu.

Tkanina diafragmy může být vyrobena z běžného polypropylénu, který je na trhu, a má obsahovat plstěnou a tkanou vrstvu, aby se zamezilo deformaci a roztahování smyček a oček.

Pytle diafragmy jsou podepřeny a vyztuženy jednoduchými rámečky z kovu, skleněných vláken s pryskyřicí, plastických hmot nebo z jiného materiálu a mají dostatečnou pevnost při malé hmotnosti. Nade dnem nejsou žádné vodorovné části, které by bránily volnému klesání kovového produktu ke dnu nebo volné cirkulaci kaše.

Anody mohou být vyrobeny z grafitu a protože je na nich nízká hustota proudu, neprojevuje se na nich téměř Žádné opotřebení. Povrchová plocha anod může být drážkovaná nebo tvarovaná pro zvětšení velikosti povrchové plochy a pro vytvoření skloněných částí plochy, které zvyšují kontakt mezi minerálními částicemi a elektrodami, avšak neomezují usazování nebo cirkulaci.

CS 266 321 B2

Katody jsou vytvořeny zpravidla z mědi. Usazené kovy bud spadávají nebo jsou střásány na dno pytlů, kde se shromažďují. Je-li to nutné, mohou se katody uvádět pravidelně do vibrací, aby se podpořilo uvolňování kovu, usazeného na jejich povrchu.

Kovy se usazují při hustotě proudu, která je dostatečná, aby se kov vylučoval ve formě пл r u*i l a j í r í <h krynl.т1кн, kiofó no snáze uvolní, nnž vo formo don t.íček noho vrstev na povrchu ka tudy.

V případech, kdy se kov usazuje na elektrodě ve shlucích a odpadává potom ve formě velkých zlomků, je třeba souvislost povrchu elektrody přerušit a její povrch opatřit nevodivou mřížkou. Jednou z možností dosažení tohoto účinku je, jak již bylo řečeno dříve, opatření trubky nebo tyčky elektrod děrovaným smrštivým pláštěm z plastické hmoty nebo šířkou z plastické hmoty.

Pro minerální látky nebo kovy, vyžadující plyn s obsahem kyslíku jako reakční činidlo, je zpravidla nezbytný kontakt řídké kaše S elektrodou, v těchto případech plyn, obsahující kyslík a představovaný zpravidla, avšak nikoliv nezbytně vzduchem, plní velmi hospodárně následující funkce:

Jemné bublinky plynu se rovnoměrně a dokonale promísí s řídkou kaší, aby umožnily rovnoměrnou reakci plynu, kaše a kyslíku na povrchové ploše elektrod. Dosahuje se přitom vysoké účinnosti spotřeby kyslíku ze vzduchu, například až 50 %.

Plyn zabezpečuje rovnoměrné a účinné suspendování řídké kaše a rovnoměrné víření v kaši, zvyšuje energetickou účinnost a zabraňuje silnému nebo nerovnoměrnému proudění, které by mohlo porušit pytle diafragmy.

Bublinky plynu stoupají rovnoměrně s bočními plochami pytlů diafragmy a zabraňují ucpání pórů diafragmy kaší.

Plyn probublávající jednotlivými Částmi řídké kaše napomáhá vyrovnat její specifickou limotnost s hmotností elektrolytu, který se nachází na druhé straně diafragmy, kde není řídká kaše. Tím se odstraňují nežádoucí tlaky ve směru kolmém na plochu pytlů.

Plyn je zaváděný pod katodu nejméně jednou trubkou, popřípadě více samostatnými trubkami, které jsou mimo střed nebo kolem osy hřídele promíchávače. Tyto trubky mohou být pórovité, potažené pórovitou textilií. Plynové bublinky zajišťují rovnoměrné promíchávání mezi pytli a kolem anod.

Pro ty minerální látky a kovy, které nevyžadují plyn s obsahem kyslíku, nemusí řídká kaše přicházet do styku s anodami. V takovém případě může být elektrolytický článek hlubší a řídká kaše vytvořená z rudy nebo z jejího koncentrátu může být promíchávána v částech pod pytli, aby se dosáhlo dokonalého promíchání s elektrolytem. Turbulence je udržována v takové míře, aby se rozpuštěný materiál přiváděl dostatečnou rychlostí к anodám. Jiný plyn, například dusík, může být rovněž použit pro zabezpečení rovnoměrného promíchání kaše nebo elektrolytu.

Příklady provedení elektrolytického článku podle vynálezu jsou zobrazeny na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje axonometrický pohled na horní část článku s diafragmou, na obr. 2 je příčný řez Částí článku, na obr. 3 je znázorněn podélný řez částí článku, na obr. 4 je pohled na jiné příkladné vytvoření elektrody, opatřené nevodivým povlakem, na obr. 5 je Částečný příčný řez jiným příkladem vytvoření anody, na obr. 6 je axonometrický pohled na usměrňovači prvky pro udržování vířivého pohybu náplně článku a na obr. 7 je boční pohled na usměrňovači prvky z obr. 6.

Elektrolytický článek 1. pro elektrolytické získávání kovů z rud a jejich koncentrátů

CS 266 321 B2 je částečně zobrazen na obr. 1 a je opatřen krytem χ, kterým prochází soustava katod χ. Katody χ procházejí v podélném směru do článku 1, a jsou v něm rozmístěny radiálně. Nad krytem 2 jsou katody 2 opatřeny vystupujícími připojovacími členy £, které vytvářejí po celém obvodu krytu 2 přerušovaný kruh. К připojovacím členům 4 je připevněna neznázorněná kruhová zdířka, umožňující přivedení elektrické energie na katody 2· Mezi radiálními řadami k.it.od 3 j-ioii i л<1 i /» I и*· i oziiií ni Г-цу д|нн1у 5 (<»1>ι . I), Ι'Λ.«·ν'· | > г г w 11Л z. < > j < krylnii 2 a jsou upevněny v drážcích 6. Upevnění může být uskutečněno pomocí běžných upevňovacích prostředků, například čepů nebo kolíčků. Držáky 6 jsou rovněž rozmístěny radiálně a jsou ·<? styku s kruhovou přípojnicí 2, kterou se umožní snadný přívod elektrické energie na každou anodu χ.

Z obr. 2 je patrné typické uspořádání anod 5 a katod 2 ^v článku χ. Katody 2 mohou mít libovolný vhodný tvar. V tomto příkladu jsou tvořeny řadami tyčí, uložených v diafragmovém pytli χ. Tyto diafragmové pytle χ slouží к oddělení řídké kaše, která se zpracovává, od uvolněných a volně se pohybujících kovových iontů. I když anody χ a katody 2 nejsou přesně vzájemně rovnoběžné, chemická účinnost soustavy se nesnížila. Je-li však požadováno, aby se dosáhlo vzájemného uspořádání co nejbližšího rovnoběžnému, je možno použít klínových anod 5' které jsou zobrazeny v příkladu použití na obr. 5. V tomto příkladu jsou povrchy klínových anod 5' v podstatě rovnoběžné s povrchovými plochami katod 2·

Obr. 3 zobrazuje především soustavu pro odebírání vyloučeného kovu z článku χ. Jak již bylo řečeno, radiální uspořádání katod 2 ^v diafragmových pytlích 2 umožňuje propojení každého pytle χ diafragmy se střední sběrnou nádobou 1 0. Dno 11 diafragmových pytlů χ je vytvořeno ve sklonu směrem ke střední sběrné nádobě 10, čímž se dosáhne toho, že částice kovu, padající na dno 11, se pohybují po dně 11 směrem ke střední sběrné nádobě 10 bud jen působením tíže nebo s pomocí vibrací. Soustava může být udrž.ována ve vibracích hřídelem

16, poháněným motorem 15. Hřídel 16 je uložen v trubce 22, připojené ke střední trubce

17, a je otočný ve dvojici v odstupu od sebe umístěných ložisek 2 3 . Mezi oběma ložisky je na hřídeli 16 upevněn excentr 24, který způsobuje nevyváženost hřídele 16 a vyvolává potřebnou vibraci. Střední sběrná nádoba 10 je opatřena šikmou plochou 12, která usměrňuje všechny kovové částice směrem к odebírací trubici 13 pro odebírání získaného kovu. Získané kovové částice se odčerpávají ve formě řídké kaše s elektrolytem a převádějí se dále к separaci. Separace se může provádět usazováním nebo jinou vhodnou metodou, přičemž oddělený elektrolyt se přivádí zpět do článku χ.

Uprostřed elektrolytického článku X je střední promíchávač, tvořený oběžným kolem

14, spojeným s axiálním hřídelem 15, který je napojen na neznázorněný motor. Tento promíchávač odděluje minerální látky a elektrolyt a udržuje proudění řídké kaše kolem anod χ a je-li to třeba, proudění směrem к anodám χ. Pod oběžné kolo 14 promíchávače může být přiváděn plyn, je-li vyžadováno okysličování náplně. 2pravidla je požadováno trvalé vířivé proudění řídké kaše proti povrchové ploše anod χ. Střední promíchávač s oběžným kolem 14 uvádí kaši do pohybu směrem vzhůru, ale bez výrazného přívodu další energie není schopen zajistit požadovaný pohyb mezi diafragmovým pytlem χ a anodou χ. Proto je zařízení podle vynálezu opatřeno usměrňovacími prvky 18 pro udržování vířivého proudění (obr. 6 a 7), které usměrňují stoupající proud řídké kaše směrem к povrchové ploše anod χ. I když jsou v tomto příkladu znázorněny samostatné usměrňovači prvky 18, je zřejmé, že stejného účinku je možno dosáhnout usměrňovacími prvky na pytli 2 diafragmy nebo opatřením povrchové plochy anody χ nepravidelným tvarem, například výstupky. Stejným opatřením lze dosáhnout podstatného porušení laminárního proudění kolem povrchové plochy anody χ a rozrušení laminární vrstvy, která by mohla být příčinou polarizace.

Obr. 4 znázorňuje povrch elektrody 19 pro usazování získávaného produktu ve snadno odebíratelné formě. Vodivá elektroda 19 je částečně pokryta nevodivým materiálem .20, který dovoluje narůstání produktu na elektrodě 19 jen v určitých oblastech 21. Jedním z nejvýhodnějších způsobů opatřování povrchu nevodivou vrstvou je pokrytí tyčové nebo trubkové elektrody 19 děrovaným smrštivým hadicovým pláštěm nebo mřížkou ze smrštivé plastické hmoty. Hadicový

CS 266 321 B2 plášť nebo mřížka z plastické hmoty je potom zahřát a smrští se na povrchu trubky nebo tyče. Tímto opatřením se umožní vyrůstání produktu z elektrody 19 v malých jemných částicích, které sc snadno odstraňují s elektrody 19 například periodickou vibrací elektrody 19 a snadno se odčerpávají ve formě řídké kaše.

Ά lěrlilo př Ik ΗκΙι’ι pinvnthní ·* I nk I ri > I у I I rk »'ho článku 1 potil n vynálezu j«ou patrny jeho mechanické přednosti. Chemické účinky řešení podle vynálezu jsou objasněny v následujících příkladech.

Příklad

Do elektrolytické buňky £ podle příkladného provedení bylo přidáno 40 kg mědného koncentrátu, obsahujícího 23 % hmot, mědi a 23,2 % hmot, železa; elektrolytický článek £ obsahoval 1 500 1 elektrolytu, ve kterém bylo obsaženo 35 g.l * mědi, 6,4 g.l*”^ mědnatých sloučenin a 0,5 g.l železa. Směs byla provzdušňována 135 litry vzduchu za minutu a do elektrolytu byl přiveden elektrický proud s intenzitou 700 A a napětím 1,0 V. Katody byly jemně poklepávány každých 15 až 30 minut a na laminátový rám se působilo mírnými vibracemi, aby se měděný prášek uvolnil a padal dolů na skloněné dno a po něm sklouzával do střední sběrné nádoby. Měděný prášek sc odebírá z nejnižšího bodu střední sběrné nádoby ve formě řídké kaše svislou trubkou a převádí se do usazovací komory, kde se měděný prášek odděluje od elektrolytu, který potom přechází do odstředivého Čerpadla a jím je dopravován zpět do článku. Hodnota pH směsí v anolytové části zůstává mezi 2,2 až 3,0 po celou dobu pokusu a může mírně kolísat v závislosti na množství přiváděného vzduchu. Snížení množství vzduchu, přiváděného do článku, může snížit hodnotu pH na 2,0 až 2,5, což je vhodnější rozmezí. Po 100 hodinách provozu se přívod vzduchu a elektrického proudu vypnul a řídká kaše se zfiltrovala a filtrační koláč se propláchl a usušil. Rozbor ukázal, že filtrační koláč obsahoval 0,8 % hmot, mědi a 24 % hmot, železa, což dává zisk 97 % mědi z minerální suroviny při spotřebě energie na elektrolýzu přibližně 0,75 kWh na kilogram vyrobené mědi. Síra v obohacené měděné rudě byla téměř v úplném rozsahu převedena do elementární formy a železo bylo přeměněno na kysličník a zůstalo v podstatě ve zbytku. Tento příklad ukazuje jednostupňovou přeměnu měčlného koncentrátu na kov s vysokým stupněm čistoty a na elementární síru bez znečišťování ovzduší kysličníkem siřičitým a při nízké spotřebě energie při atmosférickém tlaku a mírné teplotě.

Claims (22)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Elektrolytický článek pro získávání kovů z minerálních nebo obohacených rud, obsahující nádobu na suspenzi elektrolytu a minerálních nebo obohacených rud, anodu a katodu, vyznačující se tím, že v nádobě je upravena soustava svislých anod (5), uspořádaných radiálně v elektrolytickém článku (1) a soustava svislých katod (3), uspořádaných radiálně v elektrolytickém článku (1) mezi svislými anodami (5), přičemž soustavu radiálně uspořádaných svislých katod (3) obklopuje pórovitý průlinčitý pytel (8) oddělující katody (3) od anolytické suspenze a nádoba je opatřena mechanickým anebo pneumatickým promíchávacím ústrojím.
2. 2. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že v nádobě jsou uspořádány topné prostředky pro zahřívání suspenze nebo elektrolytu.
3. 3. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že nádoba je opatřena prostředky pro odebírání kovu s katod (3) uvnitř elektrolytického článku ID.
4. 4. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že nádoba je opatřena vířivými prostředky pro udržování vířivého proudění suspenze kolem povrchu nejméně jedné anody (5).
5. 5. Elektrolytický článek podle bodu 4, vyznačující se tím, že vířivými prostředky jsou usměrňovači prvky (18), zejména ve formě soustavy lopatek, umístěných mezi anodami (5) a katodami (3).

   CS 266 321 B2
6. 6. Elektrolytický Článek podle bodu 4, vyznačující se tím, že vířivými prostředky jsou usměrňovači prvky (28) ve formě soustavy výstupků na povrchu katod (5).
7. 7. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, Že pórovitý průlinčitý

   IΎ¹ <· I I”) i” <»pfílř<»n пк 1 nněným duoen (11), nakloněným směrem ke střednímu sběracímu ústrojí.
8. 8. Elektrolytický článek podle bodu 7, vyznačující se tím, že střední sběrací ústrojí obsahuje střední sběrnou nádobu (10) se Šikmou plochou (12) pro usměrňování pohybu kovových částic, vylučovaných z pórovitého průlinčitého pytle (8) směrem к odebíracímu ústrojí.
9. 9. Elektrolytický článek podle bodu 7, vyznačující se tím, že pórovitý průlinčitý pytel (8) je upevněn na soustavě svislých rámových prvku, umístěných uvnitř průlinčitého pytle (8), pro omezení jeho pohyblivosti a zamezení usazování kovu v jiných než spodních částech průlinčitého pytle (8).
10. 10. Elektrolytický Článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že anody (5) mají alespoň v jednom případě klínový průřez (9).
11. 11. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna z anod (5) je deskovou anodou.
12. 12. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna z anod (5) je tvořena skupinou svislých tyčových anod.
13. 13. Elektrolytický Článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna z katod (3) je tvořena skupinou svislých katodových tyčí.
14. 14. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že pneumatické promíchávací ústrojí obsahuje nejméně jeden pórovitý rozptylovač plynu.
15. 15. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že pneumatické promíchávací ústrojí je napojeno na zdroj plynu, obsahujícího kyslík, potřebný pro anody (5) anebo pro chemické reakce uvnitř článku (1).
16. 16. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že mechanickým promíchávacím ústrojím je radiální průtoková turbína.
17. 17. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že nejméně jedna z katod (3) sestává z vodivé části, pokryté nevodivým materiálem (20), pokrývajícím část její vodivé části.
18. 18. Elektrolytický článek podle bodu 17, vyznačující se tím, že nevodivým materiálem (20) je děrovaný smrštivý hadicový pláŠE nebo mřížka z plastu, upevněný na vodivé části elektrody (19).
19. 19. Elektrolytický článek podle bodu 1, vyznačující se tím, že svislá katoda (3) obsahuje vodivou část elektrody (19) a nevodivý materiál (20), pokrývající zčásti povrchovou část vodivé části elektrody (19), přičemž nevodivým materiálem (20) je děrovaný hadicový útvar z plastu, smršťujícího se teplem, přímo kolem katody (3) a ponechává volně vystavena místa katody (3), nacházející se přímo pod perforacemi nevodivého materiálu (20).
20. 20. Elektrolytický článek podle bodu 19, vyznačující se tím, že vodivá část elektrody (19) je ve tvaru tyče.
21. 21. Elektrolytický článek podle bodu 19, vyznačující se tím, že vodivá část elektrody (19) jo ve tvaru trubky.

    CS 266 321 B2 ' 9
22. 22. Způsob výroby elektrolytického článku podle bodů 1 až 21, vyznačující se tím, že podlouhlá vodivá část elektrody (19) se obklopí děrovaným hadicovým nevodivým materiálem (20) z plastu, smrštitelného teplem, na který se působí teplem a nevodivý materiál (20) se nechá smrštit kolem podlouhlé vodivé části elektrody (19) pro pokrytí jejího povrchu mimn obnažené oblasti v místech pod perforacemi nevodivého materiálu (20).