DE3049088A1

DE3049088A1 - Archimedean screw removes crystals deposited from electrolyte - continuously fed through externally cooled container

Info

Publication number: DE3049088A1
Application number: DE19803049088
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Stohrer Doduco GmbH and Co
Current assignee: Stohrer Doduco GmbH and Co
Priority date: 1980-12-24
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1982-08-19

Abstract

Crystals are recovered from used plating electrolyte continuously fed through a large inclined container whose lower closed section is surrounded by a continuously liq. cooled jacket. Electrolyte enters the container through a motor-driven hollow axial shaft with holes at its lower end. Mounted on the shaft is an Archimedean spiral which as it is rotated by the same motor stirs the electrolyte and also moves deposited crystals past the electrolyte surface to the open upper end of the container from which they drop into a receiver. Slotted into the carved strip forming the spiral are brushes or other scrapers to remove crystals from the container wall. Used for treating large vol. of electrolyte e.g. to recover iron sulphate from copper plating bath. The unit need not be stopped for cleaning, which is an unpleasant manual operation, a single motor operates both stirrer and extractor spiral, and heat transfer is not reduced by crystal build-up on the container wall. The top of the container may be heated to dry the crystals before ejection.

Description

VORRICHTUNG MIT EINEM FLÜSSIGKEITSBEHÄLTER UND EINER ARCHIMEDISCHEN SCHNECKE Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.DEVICE WITH A LIQUID CONTAINER AND ARCHIMEDIC SNAIL The invention relates to a device according to the preamble of the main claim.

Vorrichtungen dieser Art haben ein Volumen im Kubikmeterbereich. Man verwendet sie in der Oberflächentechnik in Galvanisieranlagen. Eine solche Vorrichtung wird z. B. dazu benutzt, aus einem Kupterelektrolyten Eisensulfat auszufällen. Bei einem Soda-Kristallisator wird Na - auskristallisiert. Dazu läßt man in einen senkrecht 2CO3 stehenden Behälter Elektrolytflüssigkeit fließen. Die Ktihlflussigkeit im Kühlmantel des Elektrolyt-Flüssigkeitsbehälters verursacht, daß die Temperatur der Flüssigkeit soweit sinkt, daß Kristalle ausgefällt werden. Ein Rühnverk im Behälter sorgt dafür, daß die Elektrolytflüssigkeit umgewälzt wird. Die Kristalle fallen dann langsam nach unten in einen trichterförmigen Auslaß des Behälters, der mit dem unteren Ende einer archimedischen Schnecke in Verbindung steht. Diese Schnecke transportiert die Kristalle schräg nach oben, bis sie am Ende des Mantels der Schnecke durch einen Stutzen nach unten herausfallen. Die Umwälzvorrichtung im Elektrolytbehälter kann aber nicht verhindern, daß bevorzugt an den Wänden des Behälters sich Kristalle niederschlagen, weil ja dort die Temperatur am niedersten ist. Dies führt zu Kristalle schichten, und diese vergrößern den Wörmeleit-Koeffizienten. Dies wiederum führt zu einem schl<#chtercii Wirkungsgrad der Anlage usw.Devices of this type have a volume in the cubic meter range. Man uses them in surface technology in electroplating plants. Such a device is z. B. used to precipitate iron sulfate from a copper electrolyte. at Na - is crystallized out in a soda crystallizer. To do this, let one be vertical 2CO3 standing container of electrolyte liquid flow. The coolant in the cooling jacket of the electrolyte liquid container causes the temperature of the liquid drops so far that crystals are precipitated. A Rühnverk in the container ensures that the electrolyte liquid is circulated. The crystals then slowly fall down into a funnel-shaped outlet of the container, the one with the lower end an Archimedean snail. This snail transports the crystals diagonally upwards until they pass through one of the ends of the mantle of the snail The nozzle falls out downwards. The circulation device in the electrolyte tank can but does not prevent crystals from preferentially forming on the walls of the container knock down, because that's where the temperature is lowest. This leads to crystals layers, and these increase the thermal conductivity coefficient. This in turn leads to a bad <#chtercii System efficiency, etc.

Man muß deshalb die Anlage von Zeit zu Zeit stillsetzen und ein Mann muß den Flussigkeitsbehalter reinigen.You have to shut down the system from time to time and have a man must clean the liquid container.

Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung ist folgendes: a) Die Reinigung kann die Gesundheit des Monteurs beeinträchtigen.The following is disadvantageous in this known device: a) The cleaning can affect the health of the fitter.

b) Die Vorrichtung muß stillgesetzt werden. Dies bedeutet, daß man fur kontinuierlichen Betrieb mindestens zwei Vorrichtungen braucht, diese aber dann nur teilausgelastet sind.b) The device must be shut down. This means that one needs at least two devices for continuous operation, but then these are only partially occupied.

c) Der Wärmeubergangswert sinkt vom Zeitpunkt der Reinigung der Vorrichtung aus kontinuierlich.c) The heat transfer value decreases from the time the device is cleaned off continuously.

d) Man braucht zwei Motoren: Einen zum Betrieb der Umwälzvorrichtung und einen zum Betrieb der Schnecke.d) You need two motors: One to operate the circulation device and one to operate the screw.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der man kontinuierlich arbeiten kann und die auch bei gleich gutem Austrag von Kristallen den Wärmeübergangswert konstant hält, eine Wartung des Flüssigkeitsbehälters überflüssig macht, weniger Raum verbraucht und trotzdem billig ist.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning Specify the type with which one can work continuously and which also with the same good removal of crystals keeps the heat transfer value constant, maintenance makes the liquid container superfluous, takes up less space and still is cheap.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst Durch die Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man, daß die Flüssigkeit zentrisch zugeführt wird, die Achse doppelt ausgenützt wird und die Flüssigkeit an einer für das Auskristallisieren günstigen Stelle austritt.This task becomes through the characterizing part of the main claim solved By the features of claim 2 one achieves that the liquid is centric fed is used, the axis is used twice and the liquid on one for crystallization favorable point exits.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 erreicht man, daß die Flüssigkeitsabfuhr im Bereich der am meisten auskristallisierten Flüssigkeit liegt.The features of claim 3 achieve that the liquid discharge is in the area of the most crystallized liquid.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 erreicht man eine günstige Ausnutzung des Gegenstromprinzips.The features of claim 4 achieve favorable utilization of the countercurrent principle.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 erreicht man, daß keine zu hohen Toleranzen notwendig sind und die flexiblen Mittel etwa wie Reusen die Kristalle vor sich her schieben.The features of claim 5 ensure that none are too high Tolerances are necessary and the flexible means roughly like fish traps the crystals push in front of you.

Durch die Merkmale des Anspruchs 6 erreicht man, daß die Kristalle trocknen können.The features of claim 6 achieve that the crystals can dry.

In diesem Bereich könnte man sogar eine Heizung anbringen, so daß am oberen Ende die trockenen Kristalle herausrieseln.A heater could even be installed in this area so that trickle out the dry crystals at the top.

Durch die Merkmale des Anspruchs 7 erreicht man, daß ab einem bestimmten Bereich nur noch Kristalle samt etwa noch vorhandener Flüssigkeit befördert werden, nicht jedoch neue Kristalle entstehen.The features of claim 7 achieve that from a certain Area only crystals together with any remaining liquid are transported, however, new crystals do not emerge.

Durch die Merkmale des Anspruchs 8 nutzt man die koaxiale Anordnung für eine einfache Montage, Demontage und Pflege aus.The features of claim 8 use the coaxial arrangement for easy assembly, disassembly and maintenance.

In der Beschreibung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.The description shows a preferred embodiment of the invention described.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 die schematische, geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 2 einen Radialschnitt durch die Spirale samt Hohlachse, Fig. 3 ein Detail, das zeigt, wie die Bürsten die Kristalle vor sich herkehren.The drawings show: FIG. 1 the schematic, sectional side view of the device, FIG. 2 a radial section through the spiral including the hollow axis, FIG. 3 a detail showing how the brushes sweep the crystals in front of them.

Gemäß Fig. 1 ist koaxial zu einer geometrischen Längsachse 11 eine Hohlachse 12 vorgesehen. Sie hat an ihrem oberen, äußeren Ende einen Einfülltrichter 13. Einwärts kurz nach dem Einfülltrichter ist radial ein Zahnrad 14 vorgesehen, das drehfest mit der Hohlachse 12 verbunden ist und nach außen gerichtete Zähne aufweist. Im unteren, innerenBereich der Hohlachse 12 sind Löcher 16 vorgesehen. Das innere Ende 17 der Hohlachse 12 ist auf nichtdargestellte Weise am kreisförmigen, dichten Boden 18 eines kreiszylindrischn, koaxialen Behälters 19 gelågert. Von der Hohlachse 12 aus erstrecken sich radial Speichen 21, die fest mit einem Innenrand 22 einer archimedischen Schnecke 23 verbunden sind. Die Schnecke 23 ist hier also durch ein wendelförmiges Band dargestellt. Der Innenrand 22 reicht nicht bis zur geometrischen Längsachse 11. Die archirnedische Schnecke 23 erstreckt sich vom Boden 18 bis knapp unter das Zahnrad 14. Der Außenrand 24 der Schnecke 23 hat in seiner Stirnseite eine Fassungsnut 26. Diese erstreckt sich entsprechend dem Verlauf der Schnecke 23 ebenfalls wendelförmig und faßt Borsten 27, die ein klein wenig ueber den Außenrand 24 hinausstehen. Die Borsten 27 kehren auf der Innenseite 28 der koaxialen Wand 29 des Behälters 19, dessen äußerer Rand 31 offen ist und über den hinaus das äußere Ende 31 der Schnecke 23 ragt.According to FIG. 1, a longitudinal axis 11 is coaxial with a geometric axis Hollow axle 12 is provided. It has a funnel at its upper, outer end 13. Inwardly shortly after the hopper, a gear wheel 14 is provided radially, which is rotatably connected to the hollow axle 12 and outwardly directed teeth having. Holes 16 are provided in the lower, inner region of the hollow axle 12. The inner end 17 of the hollow axle 12 is in a manner not shown on the circular, sealed bottom 18 of a circular cylindrical, coaxial container 19 gelågert. Of the Hollow axle 12 from radially extending spokes 21 which are fixed with an inner edge 22 of an Archimedean snail 23 are connected. So the snail 23 is here represented by a helical band. The inner edge 22 does not extend to geometric longitudinal axis 11. The Archimedean snail 23 extends from the ground 18 to just below the gear 14. The outer edge 24 of the worm 23 has in its End face a mounting groove 26. This extends according to the course of the Snail 23 is also helical and holds bristles 27, which are a little bit over the outer edge 24 protrude. The bristles 27 return on the inside 28 of the coaxial Wall 29 of the container 19, the outer edge 31 of which is open and beyond which the outer end 31 of the screw 23 protrudes.

Eine Auslaßöffnung 32 ist oberhalb der tiefsten koaxialen Mantellinie 33 des Behälters 19 vorgesehen. Gemäß Figur 1 beträgt der winkelmäßige Abstand von dieser Mantellinie 33 rund 300. Außerdem ist die Auslaßöffnung 32 im äußeren Bereich 34 eines Spielgels 36 einer Flüssigkeit 37 vorgesehen. Die Auslaßöffnung 32 ist an eine Abflußleitung 38 angeschlossen. Der Behälter 19 ist nicht drehbar. Er trägt außen und oben einen E-Motor 39, dessen Ritzel 41 das Zahnrad 14 antreibt.An outlet opening 32 is above the deepest coaxial surface line 33 des Container 19 is provided. According to Figure 1, the angular Distance from this surface line 33 is around 300. In addition, the outlet opening 32 is in outer area 34 of a game gel 36 of a liquid 37 is provided. The outlet opening 32 is connected to a drain line 38. The container 19 is not rotatable. It carries an electric motor 39 on the outside and above, the pinion 41 of which drives the gear 14.

Die Übersetzung ist so gewählt, daß die Schnecke 23 sehr langsam läuft, z. B. mit 0,5 bis 1 Hz.The translation is chosen so that the screw 23 runs very slowly, z. B. with 0.5 to 1 Hz.

Die unteren 2/3 des Behälters 19 sind von einem Kühlmantel 42 ummantelt, der koaxial zur Längsachse 11 ist, in seinem unteren Bereich einen Zuflußstutzen 43 und in seinem obersten Bereich einen Abflußstutzen 44 aufweist. Innerhalb des Kühlmantels 42 befindet sich Kuhlflussigkeit 46. Der Kühlmantel 42 erstreckt sich nur uber 2/3 der Länge des Behälters 19, und zwar vom Boden 18 aus. Unter dem Ende 31 im Bereich der Mantellinie 33 steht ein Auffangbehälter 47.The lower 2/3 of the container 19 are encased in a cooling jacket 42, which is coaxial to the longitudinal axis 11, in its lower region an inflow nozzle 43 and has a drain connection 44 in its uppermost area. Within the Cooling jacket 42 is cooling fluid 46. The cooling jacket 42 extends only over 2/3 of the length of the container 19, from the bottom 18. Under the end 31 in the area of the surface line 33 is a collecting container 47.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: In den Einfülltrichter 13 fließt Elektrolyt, der durch die Löcher 16 wieder austritt. Wegen der Lage der Auslaßöffnung 32 und wegen der Lage der Längsachse 11 füllt sich der Behälter 19 mit Flüssigkeit bis zum Spiegel 36.The device works as follows: flows into the filling funnel 13 Electrolyte that emerges again through the holes 16. Because of the location of the exhaust port 32 and because of the position of the longitudinal axis 11, the container 19 fills with liquid to the mirror 36.

Die Kuhlflussigkeit 46 kühlt die Wand 29 ab. Über die Innenseite 28 teilt sich diese Abkühlung der Flüssigkeit 37 mit, und es entstehen in ihr Kristalle. Auch an der Innenseite 28 wachsen Kristalle.The cooling liquid 46 cools the wall 29. On the inside 28 This cooling is communicated to the liquid 37, and crystals are formed in it. Crystals also grow on the inside 28.

Der E-Motor 39 treibt die Schnecke 23 an. Deren Steigung ist in dem Sinne positiv; daß der Außenrand 24 kontinuierlich zum Ende 31 hin wandert. Dadurch wird sowohl die Flussigkeit 37 umgewälzt als auch schiebt die Schnecke 23 in der Flussigkeit ausgefällte Kristalle vor sich her, die abgesunken sind, als auch bursten die Borsten 27 Kristalle vor sich her, die sich an der Innenseite 28 gebildet haben. Da ober-.The electric motor 39 drives the worm 23. Their slope is in that Sense positive; that the outer edge 24 migrates continuously towards the end 31. Through this will both the liquid 37 circulates and pushes the screw 23 crystals precipitated in the liquid, which have sunk as The bristles 27 also burst crystals in front of them, which are located on the inside 28 have formed. Since above-.

halb des Endes 48 des Kuhimantels 42 keine Kristalle mehr entstehen, wird auf der Strecke zwischen dem Ende 48 und dem Ende 31 mitgenommener Flussigkeit gestattet, mindestens teilweise zuruckzufließen. Die Kristalle werden dann hauptsächlich im Bereich der Mantellinie 33 dort, wo sie das Ende 31 schneidet, in den Auffangbehäl ter 47 ausgetragen.half of the end 48 of the cow's coat 42 no more crystals are formed, liquid is entrained on the route between the end 48 and the end 31 allowed to flow back at least partially. The crystals then become main in the area of the surface line 33 where it intersects the end 31 into the collecting container ter 47.

Man könnte denjenigen Bereich des Behälters 19 beheizen, der aus dem Kühinnantel 42 herausragt. Dies würde bedeuten, daß je nach Heizungsgrad trockenere oder vielleicht sogar ganz getrocknete Kristalle in den Auffang'behälter 47 fallen.You could heat that area of the container 19 from the Kühinnantel 42 protrudes. This would mean that depending on the degree of heating, drier or perhaps even completely dried crystals fall into the collecting container 47.

Man könnte den Avffangbehälter 47 auch so anordnen, daß sein Boden höher liegt als der Spiegel 36. Indiesem Fall könnte man bei nassem, ausgefragenem Gut sich.You could also arrange the Avffangbehälter 47 so that its bottom is higher than the level 36. In this case, one could with wet, questioned Well yourself.

im Auffangbehälter 47 ansammelnde Flussigkeit zur Flussigkeit 37 kuruckfuhren.Return the liquid accumulating in the collecting container 47 to the liquid 37.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims: Device for precipitating crystals from a El ectrol yt liquid used in surface technology, with a liquid container, which has a liquid supply and a liquid discharge, with a cooling jacket around the liquid container, which has a cooling liquid supply and a cooling liquid discharge having, with a stirrer motor for the electrolyte liquid, which has a coaxially in Liquid container drives arranged stirrer, with one against the horizontal inclined Archimedean spiral, which can be driven by a drive motor, the has an axis and which is received in a circular cylindrical housing, that communicates with the liquid container, characterized by the following features: a) The liquid container (19) is corresponding to the conveying inclination of the spiral (23 inclined, has a closed bottom (18) and has an at least partially open Top (31) as a discharge point.

b) The housing is the inner wall (29) of the liquid container (19), the circumference (24) of the spiral (23) touches the inner wall (29) of the liquid container (19) and the housing (18, 19) also support the spiral (23).

c) The stirring motor (39) is also the drive motor.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the axis is designed as a hollow axle (12), its upper area (at 13) is the liquid supply and its lower area (at 16) is a liquid outlet.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the liquid line discharge (Outlet opening 32) in the upper region of the liquid container (19) is, preferably is provided in the area of the liquid level (36).

4. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the cooling liquid supply (43) is provided in the lower region of the cooling jacket (42) is.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the circumferential line (24) of the spiral (23) at least in sections by flexible means (27) such as Brushes, strips or the like. Is formed.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the LIQUID CONTAINER (19) considerably over the outermost part of the Liquid level (36) also extends.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the cooling jacket (42) extends only up to this part.

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spiral (23) including axis (12) floating and removable in the liquid container (19) is stored