EA001244B1 - Разделительный элемент для отделения нижней части ванны от остальной ванны - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к разделительному элементу для отделения нижней части электролитической ванны от остальной ванны и обеспечения удаления твердых веществ (6), осевших на дне электролитической ванны (1). Согласно изобретению, в электролитической ванне (1) установлены опорные и направляющие элементы (10), которые определяют траекторию разделительного элемента (11, 21, 31), так что разделительный элемент (11, 21, 31) можно вводить в электролитическую ванну (1) и удалять из нее через пространство, остающееся между, по меньшей мере, одной задней стенкой (7, 32) электролитической ванны и электродом (2), расположенным наиболее близко к указанной задней стенке (7, 32).

Description

Данное изобретение относится к разделительному элементу для отделения нижней части электролитической ванны от остальной ванны с целью удаления твердых веществ, осаждающихся на дно электролитической ванны.

Во время электролитического процесса происходит осаждение металлов, таких как медь, никель и цинк, на поверхности катодов, предусмотренных в электролитической ванне, имеющих своим источником либо металлические аноды, растворяющиеся в электролите, находящемся в ванне, либо ионы металла, уже растворенные в электролите. Однако не все твердые вещества осаждаются на поверхности катодов; имеются, например, драгоценные металлы и твердые примеси, содержащиеся в электролите. Таким образом, наряду с процессом рафинирования металла на дне электролитической ванны накапливаются различные твердые вещества, которые необходимо время от времени удалять из ванны, например, для извлечения ценных ингредиентов, содержащихся в них, или потому, что толстые слои отложения твердых веществ отрицательно сказываются на чистоте катода, полученного в результате электролитического процесса.

Обычно, твердые вещества, скопившиеся в электролитической ванне, по меньшей мере, частично, очень слабо разделены и незначительно тяжелее электролита, поэтому сложно отделить твердые вещества от электролита. В ходе электролитического процесса имеется опасность возникновения циркуляции твердых веществ со дна электролитической ванны и в этом случае особенно высока вероятность попадания твердых веществ на катод, что приводит к существенному снижению чистоты получаемого металла.

Обычно удаление твердых веществ, скопившихся на дне электролитической ванны, требует прерывания электролитического процесса, что сопровождается снижением производительности. Таким образом, необходимо сделать удаление твердых веществ частью процесса замены электролита, т.е. анодов и катодов, что делает замену сложной и медленной и препятствует проведению удаления твердых веществ в ритме, задаваемом указанным процессом замены. Кроме того, необходимо сначала удалить значительное количество электролита из ванны и затем снова вернуть его, что обычно вредно сказывается на качестве электролита и связано с многочисленными дополнительными работами. В систему обработки твердых веществ переходит также значительное количество электролита, который необходимо заменять новым и который может быть вредным в процессе дальнейшей обработки твердых веществ. Дополнительно к этому, промывание вручную электролитических ванн делает процесс значительно более трудоемким и подвергает персонал различным опасностям, например, в результате вылетания из ванны брызг, содержащих вредные ингредиенты. Кроме того, из-за большого количества персонала, необходимого для промывки ванн вручную, часто почти практически невозможно автоматизировать электролитический процесс, что дополнительно повышает трудоемкость этого процесса.

Задачей данного изобретения является устранение некоторых недостатков уровня техники и создание усовершенствованного разделительного элемента, помещаемого в электролитическую ванну, для отделения нижней части электролитической ванны от остальной ванны, так чтобы удаление твердых веществ со дна электролитической ванны можно проводить по существу без помех для электролитического процесса. Существенные новые признаки изобретения следуют из прилагаемой формулы изобретения.

Согласно изобретению, в электролитической ванне, предпочтительно в стенках электролитической ванны, установлены опорные элементы, которые дополнительно к функции опоры также выполняют функцию направляющих для разделительного элемента, устанавливаемого в электролитическую ванну. Указанный разделительный элемент располагается в ванне по существу вдоль всей ее длины по существу вблизи дна на период удаления твердых веществ, находящихся на дне ванны, и отделяет жидкий электролит от твердых веществ, которые осели на дно электролитической ванны и которые подлежат удалению.

Разделительный элемент, согласно изобретению, изготовлен из подвижно соединенных друг с другом конструктивных элементов, которые образуют по существу герметичную поверхность, однако могут изгибаться друг относительно друга. Таким образом, разделительный элемент можно установить в электролитическую ванну без необходимости выполнения особого отверстия в ванне, просто за счет подвода разделительного элемента к поверхности жидкого электролита и затем под поверхность, в основном вблизи задней стенки электролитической ванны.

Когда появляется необходимость удаления скопившихся на дне электролитической ванны твердых веществ, то разделительный элемент, согласно изобретению, сначала проводят над электролитической ванной в пространство, расположенное между задней стенкой электролитической ванны и электродом, расположенным наиболее близко к этой задней стенке, так что один конец разделительного элемента предпочтительно находится по существу вблизи поверхности электролита. При перемещении разделительного элемента из транспортировочного средства в электролитическую ванну под поверхность электролита, продвижением разделительного элемента в электролите управляют с помощью опорных и направляющих элементов, установленных в электролитической ванне, предпочтительно на стенках электролитической ванны. Эти опорные и направляющие элементы определяют траекторию перемещения разделительного элемента в электролитической ванне. Опорные и направляющие элементы, закрепленные вблизи дна электролитической ванны, установлены в ванне на такой высоте относительно дна электролитической ванны, что при перемещении разделительного элемента со скоростью, задаваемой транспортировочным элементом, твердые вещества, находящиеся на дне разделительного элемента, не могут начать циркулировать вследствие движения разделительного элемента, и тем самым предотвращается перемешивание твердых веществ с жидким электролитом.

Благодаря взаимной гибкости конструктивных элементов направление движения разделительного элемента можно изменить из, по существу, вертикального направления в зоне задней стенки электролитической ванны в, по существу, горизонтальное направление вблизи боковых стенок электролитической ванны при установке разделительного элемента в ванну. Таким образом, опорные и направляющие элементы для разделительного элемента могут быть расположены в основном вблизи обеих задних стенок электролитической ванны, благодаря чему разделительный элемент предпочтительно можно вводить в электролитическую ванну через пространство вблизи одной задней стенки и удалять из ванны через пространство вблизи другой задней стенки.

Разделительный элемент, согласно изобретению, после размещения в электролитической ванне отделяет часть ванны, расположенную вблизи дна от остальной ванны, и одновременно отделяет твердые вещества, находящиеся на дне электролитической ванны, от электролита, необходимого для поддержания электролитического процесса. Благодаря этому, пространство, остающееся между разделительным элементом и дном электролитической ванны, можно очищать от твердых веществ с исключением возможности их смешивания с жидким электролитом, находящимся в остальной ванне. Таким образом, удаление твердых веществ можно проводить во время электролитического процесса и независимо от стадии обработки электродов. После удаления твердых веществ со дна электролитической ванны разделительный элемент удаляют с использованием опорных и направляющих элементов, установленных в ванне, и поднимают на конвейер для разделительного элемента, предусмотренный вне ванны; этот конвейер переводит разделительный элемент к другой электролитической ванне, где необходимо провести соответствующее удаление твердых веществ со дна электролитической ванны.

Разделительный элемент, согласно изобретению, можно разместить в электролитической ванне так, что между разделительным элементом и противоположной задней стенкой остается значительный зазор, так что разделительный элемент не будет отделять непроницаемым образом твердые вещества, расположенные под ним, от расположенного сверху электролита. В этом случае на разделительный элемент не действует вес электролита, остающегося над ним, и пространство, им отделенное будет сообщено с пространством, содержащим электролит.

Разделительный элемент, согласно изобретению, можно разместить в электролитической ванне также так, чтобы он отделял пространство, остающееся под ним и содержащее твердые вещества, по существу непроницаемым образом. В этом случае разделительный элемент может быть предпочтительно снабжен, например, герметизирующим средством, наполненным жидким или газообразным веществом, которое герметизирует разделительный элемент, установленный на место в электролитической ванне, по отношению к стенкам электролитической ванны.

Дополнительно к пространству, расположенному вблизи дна ванны, разделительный элемент может также отделять другие пространства от электролитической ванны, по меньшей мере, пространство, расположенное вблизи одной из задних стенок так, что это пространство, отделенное от окружения задней стенки, можно предпочтительно использовать для удаления твердых веществ.

При использовании разделительного элемента, согласно изобретению, опорные и направляющие элементы для разделительного элемента могут быть установлены в электролитической ванне либо так, что при движении разделительного элемента используются только те опорные и направляющие элементы, которые расположены вблизи одной из задних стенок, в этом случае движение разделительного элемента происходит вперед и назад; либо разделительные элементы расположены в зоне обеих задних стенок так, что разделительный элемент вводят в электролитическую ванну через пространство между электродом, расположенным вблизи одной задней стенки, и этой задней стенкой, а удаляют из электролитической ванны через пространство между противоположной задней стенкой и электродом, расположенным вблизи этой стенки, в этом случае движение разделительного элемента происходит всегда в одном направлении.

К разделительному элементу может быть присоединена, по меньшей мере, часть устройства для очистки дна электролитической ванны, в этом случае скрубберное устройство вводят в электролитическую ванну вместе с разделительным элементом. Скрубберное устройство, соединенное с разделительным элементом, может содержать, например, моющие сопла или механические устройства для удаления твердых веществ, в этом случае в нижнюю часть электролитической ванны можно вводить какое либо вещество для удаления твердых веществ, такое как газ или жидкость.

Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает частичный разрез предпочтительного варианта выполнения изобретения на виде сбоку;

фиг. 2 - разрез по линии А-А варианта выполнения, согласно фиг. 1;

фиг. 3 - частичный разрез другого предпочтительного варианта выполнения изобретения на виде сбоку;

фиг. 4 - частичный разрез третьего предпочтительного варианта выполнения изобретения на виде сбоку.

Как показано на фиг. 1 и 2, в электролитической ванне 1 расположены чередующиеся электроды, аноды 2 и катоды 3 и металл, получаемый в ходе электролитического процесса, осаждается на катоде 3 с помощью электролитического раствора 4, предусмотренного в электролитической ванне 1. В ходе электролитического процесса на дно 5 электролитической ванны осаждаются твердые вещества 6, которые необходимо время от времени удалять из электролитической ванны 1. Согласно изобретению, на боковых стенках 8 и 9 электролитической ванны 1 установлены опорные и направляющие элементы 10. С помощью этих опорных и направляющих элементов 10 обеспечивается опора разделительного элемента 11 при расположении в электролитической ванне 1 и его направление при вводе в ванну 1, так что элементы 10 задают траекторию движения разделительного элемента 11. Разделительный элемент 11, который отделяет нижнюю часть 12 электролитической ванны, содержащую твердые вещества, от остальной части ванны 1, образовано гибкими, соединенными друг с другом конструктивными элементами 13, которые обеспечивают предпочтительное изгибание разделительного элемента 11 при прохождении его от зоны задней стенки 7 к зоне дна 5 электролитической ванны.

В варианте выполнения согласно фиг. 1 и 2 разделительный элемент 11 снабжен соплами 14, через которые в нижнюю часть 12 вводят газ или жидкость для облегчения удаления твердых веществ 6. Твердые вещества 6 и жидкость, оставшаяся в нижней части 12, а также газ или жидкость, подаваемая через сопла 14, удаляются из электролитической ванны 1 через выход 15, предусмотренный в дне 5 электролитической ванны.

Вариант выполнения согласно фиг. 3 отличается от варианта выполнения согласно фиг. 1 тем, что разделительный элемент 21 установлен в электролитической ванне 1 герметичным образом. При этом нижняя часть 22, отделенная от электролитической ванны с помощью раздели тельного элемента 21, и пространство 23, остающееся между разделительным элементом 21 и задней стенкой 7 электролитической ванны, вместе образуют по существу единое закрытое пространство, благодаря чему твердые вещества 24 и жидкость, находящиеся в пространствах 22 и 23 можно удалять из процесса электролиза через пространство 23.

На фиг. 4 разделительный элемент 11 согласно фиг. 1 расположен в электролитической ванне 1 так, что опорные и направляющие элементы 10 установлены в боковых стенках 8 и 9 электролитической ванны так, что обеспечивается введение разделительного элемента 11 в электролитическую ванну, например, в зоне задней стенки 7 и удаления из электролитической ванны 1 в зоне второй задней стенки 32.

Claims (8)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Разделительный элемент для отделения нижней части электролитической ванны от остальной ванны и обеспечения удаления твердых веществ (6), осевших на дне электролитической ванны (1), отличающийся тем, что в электролитической ванне (1) установлены опорные и направляющие элементы (10), которые задают траекторию разделительного элемента (11, 21, 31), с возможностью его введения в электролитическую ванну (1) и удаления из нее через пространство, между, по меньшей мере, одной задней стенкой (7) электролитической ванны и электродом (2), расположенным наиболее близко от указанной задней стенки.
2. 2. Разделительный элемент по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен из конструктивных элементов (13), которые соединены с возможностью изгиба друг относительно друга.
3. 3. Разделительный элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пространство (12), отделенное разделительным элементом (11, 21, 31) вблизи дна электролитической ванны, и пространство (23), расположенное в зоне задней стенки, образуют, по существу, единое закрытое пространство.
4. 4. Разделительный элемент по п.3, отличающийся тем, что он образует в электролитической ванне (1) герметичную, единообразную поверхность.
5. 5. Разделительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что пространство (12, 23), отделенное разделительным элементом (11, 21, 31), сообщено с пространством электролитической ванны, содержащим электролит (4).
6. 6. Разделительный элемент по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть скрубберного устройства (14) для удаления твердых веществ закреплена на разделительном элементе (11, 21, 31) для подачи очищающего вещества в нижнюю часть (12) электролитической ванны.
7. 7. Разделительный элемент по п.6, отличающийся тем, что очищающее вещество является жидкостью.
8. 8. Разделительный элемент по п.6, отличающийся тем, что очищающее вещество является газом.