EA025799B1

EA025799B1 - System for power control in cells for electrolytic recovery of a metal

Info

Publication number: EA025799B1
Application number: EA201491434A
Authority: EA
Inventors: Дункан Грант; Майкл Х. Баркер; Хенри К. Виртанен
Original assignee: Оутотек (Финлэнд) Ой
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2017-01-30
Also published as: AU2013217827A1; EA201491434A1; AU2013217827B2; EP2812465A4; CA2860813C; WO2013117805A1; FI20125143A; PE20141695A1; US20160010233A1; CL2014002109A1; CN104220646A; MX2014009506A; CA2860813A1; FI123559B; EP2812465A1

Abstract

According to an aspect of the invention, the invention is a system for electrolytic processing or recovery of a metal from an electrolyte solution (233). The system comprises electrolysis cells (210, 220) and a rectifier (240). The cells comprise interleaved anodes (216) and cathodes (214). The anodes or the cathodes of a first cell have an electrical connection to a positive (204) or a negative terminal (202) of the rectifier (240), respectively, via a first electrical path having a first resistance (215). The anodes or the cathodes of a second cell have an electrical connection to a positive or a negative terminal of the rectifier, respectively, via a second electrical path having a second resistance (225). The second resistance is configured to be higher than the first resistance. The system further comprises a channel (232) for electrolyte from the first cell to the second cell, the electrolyte containing the metal in a dissolved ionic form, metal concentration in the first cell being higher than in the second cell.

Description

(57) В соответствии с одним из аспектов изобретения изобретение представляет собой устройство для электролитической переработки или извлечения металлов из раствора (233) электролита. Устройство содержит электролитические ванны (210, 220) и выпрямитель (240). Ванны содержат перемежающимся образом расположенные аноды (216) и катоды (214). Аноды или катоды первой ванны электрически соединены с положительным (204) или отрицательным (202) выводом выпрямителя (240), соответственно, посредством первого пути прохождения электрического тока, обладающего первым сопротивлением (215). Аноды или катоды второй ванны электрически соединены с положительным или отрицательным выводом выпрямителя, соответственно, посредством второго пути прохождения электрического тока, обладающего вторым сопротивлением (225). Второе сопротивление выполнено более высоким, чем первое сопротивление. Устройство дополнительно включает канал (232) для электролита из первой ванны во вторую ванну, при этом электролит содержит металл в растворенной ионной форме, и концентрация металла в первой ванне выше, чем во второй ванне.(57) In accordance with one aspect of the invention, the invention is an apparatus for electrolytically processing or recovering metals from an electrolyte solution (233). The device contains electrolytic baths (210, 220) and a rectifier (240). Bathtubs contain intermittently arranged anodes (216) and cathodes (214). The anodes or cathodes of the first bath are electrically connected to the positive (204) or negative (202) terminal of the rectifier (240), respectively, by means of a first electric current path having a first resistance (215). The anodes or cathodes of the second bath are electrically connected to the positive or negative terminal of the rectifier, respectively, by means of a second electric current path having a second resistance (225). The second resistance is made higher than the first resistance. The device further includes a channel (232) for the electrolyte from the first bath to the second bath, while the electrolyte contains metal in dissolved ionic form, and the concentration of metal in the first bath is higher than in the second bath.

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к электролитической переработке металлов. Примерами электролитического извлечения металлов являются электрорафинирование и электролитическое выделение. В частности, данное изобретение относится к регулированию и распределению электрической мощности в пределах одной электролитической ванны или к распределению электрической мощности между многочисленными электролитическими ваннами.The invention relates to electrolytic processing of metals. Examples of electrolytic metal recovery are electrorefining and electrolytic separation. In particular, this invention relates to the regulation and distribution of electrical power within a single electrolytic bath or to the distribution of electrical power between multiple electrolytic baths.

Уровень техникиState of the art

При электролитическом извлечении металлов электрический ток пропускают между двумя электродами, погруженными в электролит, который представляет собой раствор, содержащий металл в растворенной ионной форме. Электрический ток вызывает осаждение металла на катоде.In the electrolytic extraction of metals, an electric current is passed between two electrodes immersed in an electrolyte, which is a solution containing metal in dissolved ionic form. An electric current causes the metal to deposit at the cathode.

Электрорафинирование (ЭР) представляет собой электролитический способ очистки металла. Анод из чернового металла растворяется, и чистый металл осаждается на катоде. Путем наложения внешнего напряжения анод делают электроположительным, а катод делают отрицательным, так чтобы электрический ток проходил через электролит между анодами и катодами. Например, при электрорафинировании меди, анод изготовлен из черновой меди; медь поступает в электролит по мере того, как анод анодно растворяется, образуя ионы меди (II) (Си²⁺ (ац.)), которые, как исторически сложилось, называют ионами двухвалентной меди. Обычно электролит содержит медь в виде сульфата меди с серной кислотой в качестве фонового электролита. Ионы меди (II) переносятся через электролит и восстанавливаются на катоде, где осаждается чистая медь. Загрязняющие элементы из анода могут оставаться в твердом виде и отлагаться в электролизной ванне в составе анодного шлама, или они могут растворяться в электролите. Загрязняющие элементы содержат, например, никель или мышьяк.Electrorefining (ER) is an electrolytic method for cleaning metal. The raw metal anode dissolves and pure metal is deposited on the cathode. By applying an external voltage, the anode is electropositive and the cathode is negative, so that an electric current passes through the electrolyte between the anodes and cathodes. For example, in copper electrorefining, the anode is made of blister copper; copper enters the electrolyte as the anode dissolves, forming copper (II) ions (Cu ²⁺ (ac.)), which, historically, are called divalent copper ions. Typically, the electrolyte contains copper in the form of copper sulfate with sulfuric acid as the background electrolyte. Copper (II) ions are transported through the electrolyte and are reduced at the cathode, where pure copper is deposited. Contaminant elements from the anode can remain solid and deposited in the electrolysis bath as part of the anode sludge, or they can dissolve in the electrolyte. Contaminating elements contain, for example, nickel or arsenic.

На предприятиях электрорафинирования меди концентрация примесных элементов, таких как никель и мышьяк, обычно возрастает со временем, и для очистки цехового электролита основного производственного процесса обычно используют ванны регенерации электролита. Электролитическое выделение металлов представляет собой электролитический процесс для извлечения растворенных металлов из электролита. С использованием электролитических способов можно извлечь из раствора большое количество металлов. Эти металлы включают, не ограничиваясь этим, медь, никель, золото, серебро, кобальт, цинк, хром и марганец.In copper electrorefineries, the concentration of impurity elements, such as nickel and arsenic, usually increases over time, and electrolyte recovery baths are usually used to clean the shop electrolyte of the main production process. Electrolytic metal evolution is an electrolytic process for extracting dissolved metals from an electrolyte. Using electrolytic methods, a large amount of metals can be extracted from the solution. These metals include, but are not limited to, copper, nickel, gold, silver, cobalt, zinc, chromium, and manganese.

В промышленном электролитическом выделении меди напряжение на ванне обычно составляет приблизительно 2,0 В; плотность тока может быть в диапазоне от 200 до 400 А/м², и площадь каждой поверхности электрода обычно составляет примерно 1 м² Термин ванна используют для описания емкости, в которой по меньшей мере один анод и один катод погружены в раствор электролита, который обычно является водным. В последующем описании термин электролизный цех обозначает компоновку, в которой по меньшей мере одна ванна (или емкость) и источник тока присутствуют в строении или замкнутой структуре, например здании. В типичной конфигурации электролизный цех содержит множество ванн.In industrial copper electrolysis, the voltage across the bath is typically about 2.0 V; the current density can range from 200 to 400 A / m ² and the area of each electrode surface is usually about 1 m ² The term bath is used to describe a container in which at least one anode and one cathode are immersed in an electrolyte solution, which is usually is watery. In the following description, the term electrolysis shop means an arrangement in which at least one bathtub (or container) and a current source are present in a structure or a closed structure, for example a building. In a typical configuration, the electrolysis shop comprises a plurality of bathtubs.

При использовании множества ванн в традиционном электролитическом выделении металлов принято использовать несколько ванн, питаемых одним и тем же выпрямителем, подающим одинаковую плотность тока на каждый катод.When using multiple bathtubs in a traditional electrolytic metal separation, it is customary to use several baths fed by the same rectifier, supplying the same current density to each cathode.

Ванны регенерации электролита аналогичны стандартным ваннам электролитического выделения. В ходе процесса медь осаждается на катодах, и концентрация иона меди в электролите снижается.Electrolyte recovery baths are similar to standard electrolytic baths. During the process, copper is deposited at the cathodes, and the concentration of copper ion in the electrolyte decreases.

В некоторых технических решениях электролитического извлечения металлов состояние электролита изменяется в ходе процесса. Например, в процессе очистки электролита, поступившего с электрорафинирования меди, желательно удалить из электролита большую часть ионов меди совместно с вредными примесями. В ходе этого процесса свойства электролита - особенно концентрация меди - изменяются во времени.In some technical solutions for the electrolytic extraction of metals, the state of the electrolyte changes during the process. For example, in the process of cleaning the electrolyte from the electrorefining of copper, it is desirable to remove most of the copper ions from the electrolyte together with harmful impurities. During this process, the properties of the electrolyte — especially the concentration of copper — change over time.

На более поздних стадиях электролитического извлечения металлов в ваннах регенерации электролита, где концентрация меди низка, если плотность тока слишком высока, то результатом может быть нежелательное получение осадка порошкообразной меди (или медного шлама) на катоде. Имеется также риск получения на поверхности катода токсичного газа арсина.In the later stages of the electrolytic extraction of metals in electrolyte regeneration baths, where the copper concentration is low, if the current density is too high, the result may be the undesired preparation of a powdery copper deposit (or copper sludge) at the cathode. There is also a risk of producing toxic arsine gas on the surface of the cathode.

С точки зрения электродных материалов ванны регенерации электролита процесса электролитического выделения являются такими же, как и стандартные ванны электролитического выделения; аноды являются нерастворимыми. Для ванн регенерации электролита процесса получения меди аноды обычно представляют собой сплавы на основе свинца; прокатанный сплав свинец-кальций-олово или сплав свинец-сурьма. Можно также использовать титановые аноды, покрытые смешанными оксидами металлов известные также под торговым наименованием НшеикюиаПу 81аЫс Лпойе™ (Ό8Α).From the point of view of the electrode materials, the electrolyte recovery baths of the electrolytic separation process are the same as standard electrolytic baths; anodes are insoluble. For electrolyte regeneration baths of the copper production process, anodes are usually lead based alloys; rolled lead-calcium-tin alloy or lead-antimony alloy. You can also use titanium anodes coated with mixed metal oxides, also known under the trade name Nsheikyuia Pu 81aYs Lpoye ™ (Ό8Α).

Катодами в ваннах регенерации электролита обычно являются использованные аноды из цеха элетрорафинирования; но также это могут быть постоянные катоды с пластинами из нержавеющей стали. Более старые предприятия могут все еще использовать технологию с медными основами.The cathodes in the electrolyte regeneration baths are usually used anodes from the electrorefining workshop; but it can also be permanent cathodes with stainless steel plates. Older businesses may still use copper-based technology.

Медные катоды, на которые в ваннах регенерации электролита нанесен осадок, содержащий примеси (такие как мышьяк или сурьма), возвращают в плавильную печь, чтобы переплавить их и отлить аноды для электрорафинирования.Copper cathodes, on which precipitate containing impurities (such as arsenic or antimony) is deposited in electrolyte regeneration baths, are returned to the smelter to melt them and cast the anodes for electrorefining.

- 1 025799- 1 025799

Электролит, из которого удалена медь, можно направить в ванны электрорафинирования, или дополнительно переработать, например, для удаления никеля.The electrolyte from which the copper is removed can be sent to electrorefining baths, or further processed, for example, to remove nickel.

В некоторых технических решениях электролитического извлечения металлов состояние электролита неизбежно изменяется в ходе процесса. Например, в процессе очистки электролита желательно удалить из электролита всю медь совместно с вредными примесями. Это означает, что в ходе процесса свойства электролита изменяются во времени.In some technical solutions for the electrolytic extraction of metals, the state of the electrolyte inevitably changes during the process. For example, during the electrolyte purification process, it is desirable to remove all copper together with harmful impurities from the electrolyte. This means that during the process, the properties of the electrolyte change over time.

Ванны регенерации электролита аналогичны нормальным электролитическим ваннам, но они имеют свинцовые аноды вместо медных анодов. Находящаяся в растворе медь осаждается на листах медной основы. По мере того как медь в растворе истощается, качество медного осадка ухудшается. Катоды ванны регенерации электролита, содержащие такие примеси, как сурьму, возвращают в плавильную печь, чтобы переплавить их и отлить в аноды. Очищенный электролит рециркулируют в ванны электролиза.Electrolyte regeneration baths are similar to normal electrolytic baths, but they have lead anodes instead of copper anodes. Copper in solution is deposited on sheets of copper base. As the copper in the solution depletes, the quality of the copper precipitate deteriorates. Electrolyte regeneration bath cathodes containing impurities such as antimony are returned to the smelter to melt them and cast into anodes. The purified electrolyte is recycled to the electrolysis bath.

В цехе ванн регенерации электролита целью является удаление меди из раствора в виде твердого медного катодного осадка. Применяемые плотности тока обычно являются более низкими, чем при стандартном электролитическом выделении или при электрорафинировании меди. По ходу процесса концентрация меди в электролите понижается до более низких концентраций катионов.In the workshop of electrolyte regeneration baths, the goal is to remove copper from the solution in the form of a solid copper cathode deposit. The current densities used are usually lower than with standard electrolytic precipitation or with copper electrorefining. During the process, the concentration of copper in the electrolyte decreases to lower concentrations of cations.

Обратимся теперь к фиг. 1, где показано устройство для электролитического извлечения металлов на существующем уровне техники. На фиг. 1 имеется источник 100 напряжения, который обеспечивает отрицательное напряжение на проводнике 102, который далее соединен с катодной шиной 118. Источник 100 напряжения обеспечивает положительное напряжение на проводнике 104, который далее соединен с анодной шиной 129 ванны 120. Представлены две ванны электролиза, а именно ванна 110 и ванна 120. Ванна 110 включает катод 114 и анод 116. Ванна 110 содержит раствор электролита. Ванна 120 включает катод 124 и анод 126. Ванна 120 содержит раствор электролита. Катодная шина 118 соединена с катодами в ванне 110, например с катодом 114. Катодная шина 128 соединена с катодами в ванне 120, например с катодом 124. Анодная шина 119 соединена с анодами в ванне 110, например с анодом 116. Анодная шина 129 соединена с анодами в ванне 120, например с анодом 126. Ванна 110 и ванна 120 электрически соединены последовательно, так что анодная шина 119 соединена по ее длине с катодной шиной 128.Turning now to FIG. 1, which shows a device for electrolytic extraction of metals at the current level of technology. In FIG. 1, there is a voltage source 100 that provides a negative voltage to a conductor 102, which is further connected to the cathode bus 118. A voltage source 100 provides a positive voltage to a conductor 104, which is further connected to the anode bus 129 of bath 120. Two electrolysis baths are provided, namely, a bath 110 and bath 120. Bath 110 includes a cathode 114 and anode 116. Bath 110 contains an electrolyte solution. Bath 120 includes a cathode 124 and anode 126. Bath 120 contains an electrolyte solution. The cathode bus 118 is connected to the cathodes in the bath 110, for example to the cathode 114. The cathode bus 128 is connected to the cathodes in the bath 120, for example to the cathode 124. The anode bus 119 is connected to the anodes in the bath 110, for example to the anode 116. The anode bus 129 is connected to the anodes in the bath 120, for example with the anode 126. The bath 110 and the bath 120 are electrically connected in series, so that the anode bus 119 is connected along its length with the cathode bus 128.

В ходе процесса регенерации электролита электролит сначала имеет высокую концентрацию меди. По мере переработки электролита концентрация меди снижается, а концентрация кислоты возрастает. В решениях существующего уровня техники максимальная плотность тока, которую можно использовать, определяется концентрацией меди в обедненном электролите, так как все ванны электрически соединены последовательно, и через них проходит примерно одинаковый ток.During the electrolyte regeneration process, the electrolyte first has a high copper concentration. As the electrolyte is processed, the copper concentration decreases, and the acid concentration increases. In prior art solutions, the maximum current density that can be used is determined by the concentration of copper in the depleted electrolyte, since all baths are electrically connected in series, and approximately the same current passes through them.

На существующем уровне техники ванна содержит множество анодов, и все аноды электрически соединены параллельно; и множество катодов, также электрически соединенных параллельно. Таким образом, напряжение по всей ванне примерно равно напряжению, которое существовало бы между одним анодом и одним катодом. В качестве примера такое напряжение составляло бы приблизительно от 1,7 до 2,8 В в случае электролитического выделения меди в зависимости от применяемой плотности тока.In the prior art, a bathtub contains a plurality of anodes, and all anodes are electrically connected in parallel; and a plurality of cathodes, also electrically connected in parallel. Thus, the voltage across the bath is approximately equal to the voltage that would exist between one anode and one cathode. By way of example, such a voltage would be approximately 1.7 to 2.8 V in the case of electrolytic copper evolution, depending on the current density used.

Трудно эффективно превратить электрическую мощность из напряжения сети в напряжение постоянного тока такой величины. Из этих соображений является общей практикой соединять ванны последовательно, так чтобы через все ванны шел одинаковый ток, но напряжение цепи из последовательности ванн было равно сумме напряжений на всех ваннах. Таким образом, номинальное напряжение центрального источника постоянного тока, обычно называемого выпрямителем, повышают, и можно получить высокую эффективность.It is difficult to effectively convert electrical power from mains voltage into a DC voltage of this magnitude. For these reasons, it is common practice to connect the baths in series so that the same current flows through all the baths, but the circuit voltage from the sequence of baths is equal to the sum of the voltages across all baths. Thus, the nominal voltage of the central DC source, usually called a rectifier, is increased, and high efficiency can be obtained.

Сложность при такой организации заключается в том, что во всех ваннах используют одинаковую плотность тока. Ванны могут работать при значительно более низкой плотности тока, чем это могла бы позволить концентрация меди в электролите. Это приводит к тому, что имеется большее число ванн по сравнению с ситуацией, когда процесс мог бы идти с использованием оптимальных плотностей тока. Таким образом, цех ванн регенерации электролита использует более высокую электрическую мощность, чем в оптимальном случае.The difficulty with this organization is that all bathtubs use the same current density. Bathtubs can operate at much lower current densities than the concentration of copper in the electrolyte would allow. This leads to the fact that there is a greater number of baths compared to the situation when the process could go using optimal current densities. Thus, the workshop electrolyte regeneration baths uses a higher electrical power than in the optimal case.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с одним из аспектов данного изобретения изобретение представляет собой устройство для электролитической переработки металла, включающее по меньшей мере две электролизные ванны для металла и выпрямитель, где по меньшей мере две ванны содержат по меньшей мере три анода и по меньшей мере два расположенных между ними катода. Для устройства является характерным, что аноды или катоды первой ванны электрически связаны с положительным или отрицательным выводом выпрямителя, соответственно, посредством первого пути прохождения электрического тока, обладающего первым сопротивлением; аноды или катоды второй ванны электрически связаны с положительным или отрицательным выводом выпрямителя, соответственно, посредством второго пути прохождения электрического тока, обладающего вторым сопротивлением; второе сопротивление выполнено более высоким, чем первое сопротивление; и устройство дополнительно включает канал для электролита из первой ванны во вторую ванну; при этом электролит содержит металл в растворенной ионной форме, и концентрация металла в первой ванне выше, чем во второй ванне.In accordance with one aspect of the present invention, the invention is an apparatus for electrolytic metal processing, comprising at least two electrolysis baths for metal and a rectifier, where at least two baths contain at least three anodes and at least two cathodes located between them . It is characteristic of the device that the anodes or cathodes of the first bath are electrically connected to the positive or negative terminal of the rectifier, respectively, by means of a first electric current path having a first resistance; the anodes or cathodes of the second bath are electrically connected to the positive or negative terminal of the rectifier, respectively, by means of a second electric current path having a second resistance; the second resistance is made higher than the first resistance; and the device further includes a channel for the electrolyte from the first bath to the second bath; wherein the electrolyte contains metal in dissolved ionic form, and the metal concentration in the first bath is higher than in the second bath.

Согласно другому аспекту изобретения изобретение представляет собой устройство для электроли- 2 025799 тической переработки металла, включающее по меньшей мере две электролизные ванны для металла и выпрямитель, в котором первая ванна содержит множество катодов, расположенных между множеством анодов, и вторая ванна содержит множество катодов, расположенных между множеством анодов. Для этого устройства является характерным то, что аноды первой ванны электрически связаны с положительным выводом выпрямителя посредством первого пути прохождения электрического тока, обладающего первым сопротивлением, а аноды второй ванны электрически связаны с положительным выводом выпрямителя посредством второго пути прохождения электрического тока, обладающего вторым сопротивлением, и предусмотрено, чтобы количество анодов и катодов во второй ванне было выше, чем количество анодов и катодов в первой ванне, чтобы уменьшить разницу между первым сопротивлением и вторым сопротивлением, и устройство дополнительно включает канал для электролита из первой ванны во вторую ванну, при этом электролит содержит металл в растворенной ионной форме, и концентрация металла в первой ванне выше, чем во второй ванне.According to another aspect of the invention, the invention is a device for electrolytic metal processing, comprising at least two metal electrolysis baths and a rectifier, in which the first bath contains a plurality of cathodes located between the plurality of anodes and the second bath contains a plurality of cathodes located between many anodes. It is characteristic of this device that the anodes of the first bath are electrically connected to the positive terminal of the rectifier by means of a first electric current path having a first resistance, and the anodes of the second bath are electrically connected to the positive terminal of a rectifier by a second electric current paths having a second resistance, and it is envisaged that the number of anodes and cathodes in the second bath is higher than the number of anodes and cathodes in the first bath in order to reduce differences between the first resistance and the second resistance, and the device further includes an electrolyte channel from the first bath to the second bath, wherein the electrolyte contains metal in dissolved ionic form, and the metal concentration in the first bath is higher than in the second bath.

В одном из примеров воплощения изобретения конфигурация анодов и катодов в первой и второй ваннах является такой, что катодная пластина размещена между двумя анодными пластинами. В ванне катодные и анодные пластины могут быть по существу параллельны. Пластины могут быть прямоугольными, например, 1 м на 1 м. Расстояние от катодов до соседних анодов, между которыми расположены катоды, может быть, по существу, одинаковым. Под, по существу, одинаковыми расстояниями можно подразумевать различие в расстояниях менее 10 см. Под, по существу, параллельными пластинами можно подразумевать угол между пластинами не более 10°.In one example embodiment of the invention, the configuration of the anodes and cathodes in the first and second baths is such that the cathode plate is placed between two anode plates. In the bath, the cathode and anode plates can be substantially parallel. The plates may be rectangular, for example, 1 m per 1 m. The distance from the cathodes to adjacent anodes between which the cathodes are located may be substantially the same. By essentially the same distances, we can mean a difference in distances of less than 10 cm. By essentially parallel plates, we can mean an angle between the plates of not more than 10 °.

В одном из примеров воплощения изобретения по меньшей мере две ванны содержат по меньшей мере три анода и по меньшей мере два расположенных между ними катода, при этом катоды расположены между анодами перемежающимся образом. Таким образом, между двумя анодами находится катод.In one exemplary embodiment of the invention, the at least two bathtubs comprise at least three anodes and at least two cathodes located between them, the cathodes being arranged alternately between the anodes. Thus, between the two anodes is a cathode.

В одном из примеров воплощения изобретения аноды первой ванны электрически связаны с положительным выводом выпрямителя, соответственно, посредством первого пути прохождения электрического тока, обладающего первым сопротивлением; аноды второй ванны, соответственно, электрически связаны с положительным выводом выпрямителя посредством второго пути прохождения электрического тока, обладающего вторым сопротивлением.In one example embodiment of the invention, the anodes of the first bath are electrically connected to the positive terminal of the rectifier, respectively, by means of a first path of electric current having a first resistance; the anodes of the second bath, respectively, are electrically connected to the positive terminal of the rectifier by means of a second path of electric current having a second resistance.

В одном из примеров воплощения изобретения катоды первой ванны электрически связаны с отрицательным выводом выпрямителя, соответственно, посредством первого пути прохождения электрического тока, обладающего первым сопротивлением; а катоды второй ванны, соответственно, электрически связаны с отрицательным выводом выпрямителя посредством второго пути прохождения электрического тока, обладающего вторым сопротивлением.In one exemplary embodiment of the invention, the cathodes of the first bath are electrically connected to the negative terminal of the rectifier, respectively, by means of a first electric current path having a first resistance; and the cathodes of the second bath, respectively, are electrically connected to the negative terminal of the rectifier by means of a second path of electric current having a second resistance.

В одном из примеров воплощения изобретения первый и второй пути прохождения электрического тока содержат металлические проводники.In one example embodiment of the invention, the first and second electric current paths comprise metal conductors.

В одном из примеров воплощения изобретения первый путь прохождения электрического тока состоит из проводящего материала, а второй путь прохождения электрического тока содержит в дополнение к по меньшей мере одному проводнику по меньшей мере одно резистивное устройство.In one exemplary embodiment of the invention, the first electric current path consists of conductive material, and the second electric current path contains, in addition to at least one conductor, at least one resistive device.

В одном из примеров воплощения изобретения первый путь прохождения электрического тока содержит проводящий материал, а второй путь прохождения электрического тока содержит по меньшей мере одно резистивное устройство.In one exemplary embodiment of the invention, the first electric current path contains conductive material, and the second electric current path contains at least one resistive device.

В одном из примеров воплощения изобретения второй путь прохождения электрического тока содержит резистор и последовательно соединенную с ним анодную или катодную шину; при этом анодная или катодная шина соединена, соответственно, с каждым анодом или катодом, второй ванны.In one example embodiment of the invention, the second electric current path comprises a resistor and an anode or cathode bus connected in series with it; wherein the anode or cathode bus is connected, respectively, with each anode or cathode of the second bath.

В одном из примеров воплощения изобретения второй путь прохождения электрического тока содержит резистор и соединенную с ним последовательно анодную шину, при этом анодная шина соединена с каждым анодом второй ванны.In one exemplary embodiment of the invention, the second electric current path comprises a resistor and an anode bus connected to it in series, the anode bus being connected to each anode of the second bath.

В одном из примеров воплощения изобретения второй путь прохождения электрического тока содержит резистор и соединенную с ним последовательно катодную шину, при этом катодная шина соединена с каждым катодом второй ванны.In one example embodiment of the invention, the second electric current path comprises a resistor and a cathode bus connected in series with it, the cathode bus being connected to each cathode of the second bath.

В одном из примеров воплощения изобретения второй путь прохождения электрического тока содержит анодную шину, к которой присоединены токопроводы для каждого по меньшей мере из трех анодов второй ванны; при этом токопроводы для каждого из по меньшей мере трех анодов имеют соответствующие резисторы.In one example embodiment of the invention, the second electric current path comprises an anode busbar to which conductors are connected for each of at least three anodes of the second bath; wherein the conductors for each of the at least three anodes have corresponding resistors.

В одном из примеров воплощения изобретения второй путь прохождения электрического тока включает анодную или катодную шину, соответственно, первой ванны.In one example embodiment of the invention, the second electric current path includes an anode or cathode bus, respectively, of the first bath.

В одном из примеров воплощения изобретения металл представляет собой медь.In one example embodiment of the invention, the metal is copper.

В одном из примеров воплощения изобретения первая ванна и вторая ванна представляют собой ванны регенерации электролита.In one embodiment, the first bath and second bath are electrolyte regeneration baths.

В одном из примеров воплощения изобретения устройство дополнительно содержит промежуточный источник напряжения, предназначенный для питания локальных преобразователей. Локальные преобразователи соединены с анодными и катодными шинами ванны. В устройстве могут быть локальные преобразователи для каждой ванны. Локальные преобразователи могут быть соединены с несколькимиIn one example embodiment of the invention, the device further comprises an intermediate voltage source for supplying local converters. Local converters are connected to the anode and cathode bathtub tires. The device may have local converters for each bath. Local converters can be connected to several

- 3 025799 ваннами.- 3,025,799 baths.

В одном из примеров воплощения изобретения электролитический процесс представляет собой электролитическое выделение или электрорафинирование.In one example embodiment of the invention, the electrolytic process is electrolytic isolation or electrorefining.

В одном из примеров воплощения изобретения в процессе используют высокую катодную плотность тока в первой ванне, в которой концентрация меди является высокой; а во второй ванне, где концентрация меди ниже, используют более низкие катодные плотности тока.In one example embodiment of the invention, a high cathodic current density is used in the first bath in which the copper concentration is high; and in the second bath, where the copper concentration is lower, lower cathodic current densities are used.

В одном из примеров воплощения изобретения используют отдельный источник напряжения, например локальный преобразователь, на каждом катоде, что может позволять значительно легче регулировать плотность тока в каждой индивидуальной ванне, на каждом индивидуальном катоде, группе ванн или секций выпрямителей.In one example embodiment of the invention, a separate voltage source, for example, a local converter, is used at each cathode, which can make it much easier to control the current density in each individual bath, on each individual cathode, group of bathtubs or rectifier sections.

В одном из примеров воплощения изобретения для регулирования распределения тока между по меньшей мере двумя ваннами, соединенными параллельно, используют внешнее сопротивление; таким образом каждая ванна может иметь катод с различной плотностью тока.In one exemplary embodiment, an external resistance is used to control the distribution of current between at least two bathtubs connected in parallel; Thus, each bath can have a cathode with a different current density.

В одном из примеров воплощения изобретения в электролизном цехе для осуществления электрорафинирования и электролитического выделения имеется устройство управления режимом электропитания. Это устройство включает множество пар катод-анод, расположенных по меньшей мере в одной ванне, и множество источников напряжения, присоединенных к каждой из ванн. Множество источников напряжения предназначены для подачи напряжения на указанные ванны в зависимости от свойств электролита в каждой ванне. Эти свойства включают, например, концентрацию меди и концентрацию кислоты, и эти свойства могут быть различными в пределах цеха электролиза, содержащего множество ванн.In one example embodiment of the invention in the electrolysis shop for the implementation of electrorefining and electrolytic separation there is a device for controlling the power supply mode. This device includes a plurality of cathode-anode pairs located in at least one bath, and a plurality of voltage sources connected to each of the baths. Many voltage sources are designed to supply voltage to these baths, depending on the properties of the electrolyte in each bath. These properties include, for example, copper concentration and acid concentration, and these properties may be different within the electrolysis shop containing a plurality of bathtubs.

В одном из примеров воплощения источники напряжения представляют собой локальные преобразователи. Вышеупомянутые источники напряжения выполнены с возможностью питания каждой пары индивидуально, или они также могут быть выполнены с возможностью питания группы пар или части ванны.In one embodiment, the voltage sources are local converters. The aforementioned voltage sources are configured to power each pair individually, or they can also be configured to power a group of pairs or part of a bath.

В одном из примеров воплощения изобретения ванны представляют собой ванны регенерации электролита. В одном из примеров воплощения данного изобретения устройство управления режимом электропитания дополнительно включает промежуточный источник напряжения, выполненный с возможностью питания локальных преобразователей.In one embodiment, the baths are electrolyte regeneration baths. In one example embodiment of the present invention, the power management device further includes an intermediate voltage source configured to power local converters.

Примеры воплощения изобретения, описанные ранее, можно использовать в любом сочетании друг с другом. Несколько примеров воплощения можно объединить друг с другом с получением дополнительного примера воплощения изобретения. Устройство или установка, к которым относится данное изобретение, может включать по меньшей мере один из примеров воплощения данного изобретения, описанный выше.The embodiments described above can be used in any combination with each other. Several exemplary embodiments may be combined with each other to provide an additional embodiment of the invention. The device or installation to which this invention relates may include at least one of the embodiments of the present invention described above.

Следует понимать, что любой из вышеприведенных примеров воплощения или модификаций можно применять к соответствующим аспектам, к которым они относятся, индивидуально или в сочетании, если только не указано ясно, что они являются исключающими друг друга альтернативами.It should be understood that any of the above embodiments or modifications may be applied to the relevant aspects to which they relate, individually or in combination, unless it is clearly indicated that they are mutually exclusive alternatives.

Преимущество данного изобретения заключается в том, что можно использовать наилучшую из возможных плотностей тока при электролитическом выделении и электрорафинировании, когда их проводят в ванне регенерации электролита или подобной ванне, в которой нецелесообразно поддерживать одинаковую плотность тока в каждой из ванн. Например, если концентрация меди является низкой, нельзя использовать высокие плотности тока ввиду риска получения порошкообразного осадка меди или газообразного арсина. Данное изобретение позволяет получить различные плотности тока в различных ваннах одного цеха электролиза. Дополнительным преимуществом данного изобретения является то, что оно обеспечивает лучшее регулирование процессов электролитического выделения и электрорафинирования, когда плотность тока можно выбрать так, чтобы она обеспечивала наилучшие из возможных результатов при заданных условиях.An advantage of the present invention is that the best possible current densities can be used for electrolytic separation and electrorefining when they are carried out in an electrolyte regeneration bath or similar bath in which it is not practical to maintain the same current density in each bath. For example, if the copper concentration is low, high current densities cannot be used due to the risk of obtaining a powdery precipitate of copper or gaseous arsine. This invention allows to obtain different current densities in different baths of the same electrolysis shop. An additional advantage of this invention is that it provides better control of the processes of electrolytic separation and electrorefining, when the current density can be chosen so that it provides the best possible results under given conditions.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сопровождающие чертежи, которые включены для обеспечения дополнительного понимания данного изобретения и составляют часть этого описания, иллюстрируют примеры воплощения изобретения и совместно с описанием помогают объяснить принципы данного изобретения. На чертежах фиг. 1 представляет блок-схему устройства для электролитического извлечения металлов в соответствии с существующим уровнем техники;The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the present invention and form part of this description, illustrate examples of embodiments of the invention and together with the description help to explain the principles of the present invention. In the drawings of FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for electrolytically extracting metals in accordance with the prior art;

фиг. 2 - блок-схему устройства для электролитического извлечения металлов в одном из примеров воплощения данного изобретения, в котором анодные и катодные шины для двух ванн соединены параллельно, при этом аноды имеют индивидуальные резисторы;FIG. 2 is a block diagram of an apparatus for electrolytically extracting metals in one embodiment of the present invention, in which the anode and cathode bars for two bathtubs are connected in parallel, the anodes having individual resistors;

фиг. 3А иллюстрирует резистор в одном из примеров воплощения изобретения;FIG. 3A illustrates a resistor in one embodiment of the invention;

фиг. 3В - комбинацию параллельно соединенных резистора и транзистора в одном из примеров воплощения изобретения;FIG. 3B is a combination of a resistor and a transistor connected in parallel in one embodiment of the invention;

фиг. 3С - транзистор в одном из примеров воплощения изобретения;FIG. 3C is a transistor in one embodiment of the invention;

фиг. 4 представляет блок-схему устройства для электролитического извлечения металлов в одном из примеров воплощения изобретения, в котором анодные и катодные шины для двух ванн соединены параллельно, а анодная шина имеет совместно используемый анодами резистор;FIG. 4 is a block diagram of an apparatus for electrolytically extracting metals in one embodiment of the invention, wherein the anode and cathode buses for two bathtubs are connected in parallel, and the anode bus has a resistor shared by the anodes;

- 4 025799 фиг. 5 - блок-схему, иллюстрирующую в одном из примеров воплощения изобретения альтернативное устройство для регулирования с помощью резистора в компоновке ванны регенерации электролита;- 4,025,799 of FIG. 5 is a block diagram illustrating, in one embodiment, an alternative device for controlling with a resistor in an arrangement of an electrolyte regeneration bath;

фиг. 6 является блок-схемой, изображающей устройство в одном из примеров воплощения изобретения, использующее центральный выпрямитель для получения двух путей прохождения электрического тока;FIG. 6 is a block diagram depicting a device in one embodiment of the invention using a central rectifier to obtain two electric current paths;

фиг. 7 иллюстрирует монтаж линейных регуляторов на шинах для подвешивания анодов в одном из примеров воплощения изобретения;FIG. 7 illustrates mounting linear regulators on tires for suspending anodes in one embodiment of the invention;

фиг. 8 изображает способ соединения секций ванны таким образом, что обеспечивают несколько плотностей тока, в одном из примеров воплощения изобретения;FIG. 8 depicts a method for joining bath sections in such a way that several current densities are provided, in one embodiment of the invention;

фиг. 9 является блок-схемой, изображающей устройство, в котором обеспечены различные плотности тока для ванн, расположенных выше и ниже по ходу потока в отношении потока электролита, с использованием последовательного соединения ванн, в одном из примеров воплощения изобретения; и фиг. 10 - блок-схемой, изображающей альтернативный способ соединения ванн, или секций ванн, в котором полярность токоведущих шин на обеих сторонах ванн меняется местами, в одном из примеров воплощения изобретения.FIG. 9 is a block diagram illustrating a device in which various current densities are provided for bathtubs located upstream and downstream of an electrolyte stream using a series connection of bathtubs in one embodiment of the invention; and FIG. 10 is a flowchart depicting an alternative method for connecting bathtubs, or bathtub sections, in which the polarity of the busbars on both sides of the bathtubs is reversed, in one embodiment of the invention.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Теперь будет сделана подробная ссылка на примеры воплощения данного изобретения, примеры которого проиллюстрированы в сопровождающих чертежах.A detailed reference will now be made to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

Фиг. 2 является блок-схемой устройства для электролитического извлечения металлов в одном из примеров воплощения данного изобретения, в котором анодные и катодные шины для двух ванн соединены параллельно, при этом аноды имеют индивидуальные резисторы.FIG. 2 is a block diagram of an apparatus for electrolytically extracting metals in one embodiment of the present invention, in which the anode and cathode bars for two bathtubs are connected in parallel, with the anodes having individual resistors.

На фиг. 2 имеется источник питания 240, отрицательный вывод которого соединен с проводником 202, который далее соединен с катодной шиной 218 ванны 210 и катодной шиной 228 ванны 220. Таким образом, катодные шины 218 и 228 соединены параллельно. Положительный вывод источника 240 питания соединен с проводником 204, который далее соединен с анодной шиной 219 ванны 210 и анодной шиной 229 ванны 220. Таким образом, анодные шины 219 и 229 соединены параллельно. Между проводником 202 и проводником 204 приложена разность потенциалов или напряжение, так чтобы существовала разность потенциалов между резистором 217 и катодной шиной 218. Параллельно такая же разность потенциалов приложена между резистором 227 и катодной шиной 228. Таким образом, электроды, соединенные с резистором 217 и резистором 227, поддерживают при анодном потенциале. Катодную шину 218 и катодную шину 228 поддерживают при катодном потенциале. Ванна 210 содержит ряд катодов, таких как катод 214, и ряд анодов, таких как анод 216. Количество анодов в ванне 210 является на единицу большим, чем количество катодов. Аноды и катоды могут представлять собой пластины. Когда ванну 210 используют для электролиза, ванна содержит электролит 212. Ванна 220 содержит ряд катодов, таких как катод 224, и ряд анодов, таких как анод 226. Ванна 220 может содержать электролит 222. Количество анодов в ванне 220 является на единицу большим, чем количество катодов. Аноды и катоды в ваннах 210 и 220 могут представлять собой пластины, например пластины 1 м на 1 м. Катодная шина 218 соединена с катодами в ванне 210, такими как катод 214. Катодная шина 228 соединена с катодами в ванне 220, такими как катод 224. Анодная шина 219 соединена с анодами в ванне 210, такими как анод 216, через резисторы, такие как резистор 215 и резистор 217. Сопротивление в резисторах между анодной шиной 219 и анодами в ванне 210 может быть низким, или наличие резисторов может быть необязательным. Анодная шина 229 соединена с анодами в ванне 220, такими как анод 226, через резисторы, такие как резистор 225 и резистор 227. Сопротивления в резисторах 215 и 217, которые соединены с анодами на концах ванны 210, являются более высокими по сравнению с сопротивлением других резисторов между анодной шиной 219 и соответствующими анодами. Подобным образом сопротивления в резисторах 225 и 227, которые соединены с анодами на концах ванны 220, являются более высокими по сравнению с сопротивлениями других резисторов между анодной шиной 229 и соответствующими анодами. Это является результатом того факта, что ток, поступающий к анодам на концах ванн 210 и 220, является более низким, так как эти аноды обращены только к одному катоду, на одной стороне. Разница в сопротивлении между резистором, соединенным с анодом на конце ванны, и резистором, соединенным с анодом, расположенным между двумя катодами, пропорциональна отличию тока, протекающему на анодной пластине, обращенной только к одной катодной пластине, а не к двум катодным пластинам. Труба 230 обеспечивает подачу электролита в ванну 210. Труба 232 обеспечивает подачу электролита из ванны 210 в ванну 220. Переработанный раствор выходит из трубы 234. Стрелки 231 и 233 указывают направление потока электролита. Как можно видеть из фиг. 2, раствор последовательно протекает через ванны. Источник 240 тока может представлять собой понижающий ИС-ЭС (постоянного тока) преобразователь. Источник 240 тока может включать источник 242 постоянного тока, катушку 244 индуктивности, конденсатор 246, транзистор 01 и 02. Транзисторы 01 и 02 работают синхронно в противофазе. Источник 240 тока может включать импульсный стабилизатор, чтобы в высокой степени эффективно преобразовывать электроэнергию. Импульсный стабилизатор может быть понижающим контуром. Источник 240 тока также может быть главным выпрямителем.In FIG. 2, there is a power source 240, the negative terminal of which is connected to a conductor 202, which is further connected to the cathode bus 218 of the bath 210 and the cathode bus 228 of the bath 220. Thus, the cathode bus 218 and 228 are connected in parallel. The positive terminal of the power supply 240 is connected to a conductor 204, which is further connected to the anode bus 219 of the bath 210 and the anode bus 229 of the bath 220. Thus, the anode bus 219 and 229 are connected in parallel. A potential difference or voltage is applied between the conductor 202 and the conductor 204 so that a potential difference exists between the resistor 217 and the cathode bus 218. In parallel, the same potential difference is applied between the resistor 227 and the cathode bus 228. Thus, the electrodes connected to the resistor 217 and the resistor 227, support at anode potential. The cathode bus 218 and the cathode bus 228 are supported at the cathode potential. Bath 210 contains a number of cathodes, such as cathode 214, and a number of anodes, such as anode 216. The number of anodes in bath 210 is one greater than the number of cathodes. Anodes and cathodes may be plates. When bath 210 is used for electrolysis, the bath contains electrolyte 212. Bath 220 contains a number of cathodes, such as cathode 224, and a number of anodes, such as anode 226. Bath 220 may contain electrolyte 222. The number of anodes in bath 220 is one greater than number of cathodes. The anodes and cathodes in bathtubs 210 and 220 can be plates, for example 1 m by 1 m plates. A cathode bus 218 is connected to cathodes in a bath 210, such as a cathode 214. A cathode bus 228 is connected to cathodes in a bath 220, such as a cathode 224 The anode bus 219 is connected to the anodes in the bath 210, such as the anode 216, through resistors such as the resistor 215 and the resistor 217. The resistance in the resistors between the anode bus 219 and the anodes in the bath 210 may be low, or the presence of resistors may be optional. The anode bus 229 is connected to the anodes in the bath 220, such as the anode 226, through resistors such as resistor 225 and resistor 227. The resistances in resistors 215 and 217, which are connected to the anodes at the ends of the bath 210, are higher than the resistance of others resistors between the anode bus 219 and the corresponding anodes. Similarly, the resistances in resistors 225 and 227, which are connected to the anodes at the ends of the bath 220, are higher than the resistances of other resistors between the anode bus 229 and the corresponding anodes. This is a result of the fact that the current flowing to the anodes at the ends of the baths 210 and 220 is lower, since these anodes are facing only one cathode, on one side. The difference in resistance between the resistor connected to the anode at the end of the bath and the resistor connected to the anode located between the two cathodes is proportional to the difference in the current flowing on the anode plate facing only one cathode plate, and not to two cathode plates. Pipe 230 provides electrolyte to bath 210. Pipe 232 provides electrolyte from bath 210 to bath 220. The processed solution exits pipe 234. Arrows 231 and 233 indicate the direction of electrolyte flow. As can be seen from FIG. 2, the solution flows sequentially through the bath. The source 240 of the current may be a step-down IC-ES (direct current) Converter. The current source 240 may include a direct current source 242, an inductor 244, a capacitor 246, a transistor 01 and 02. Transistors 01 and 02 operate synchronously in antiphase. The current source 240 may include a switching regulator to highly efficiently convert electricity. The pulse stabilizer may be a buck circuit. Current source 240 may also be a main rectifier.

В электрическом отношении ванны 210 и 220 соединены не последовательно, а параллельно. В об- 5 025799 щем, все анодные шины соединены с положительным выводом главного выпрямителя, то есть источника 240 тока. Все катодные шины, а именно шины 218 и 228, соединены с отрицательным выводом главного выпрямителя 240. Катоды ванны 220 работают при более низком токе, чем катоды первой ванны 210, так как они имеют сопротивление, соединенное последовательно с каждым катодом или анодом. Ток на катодах в цепи ванн постепенно снижается, например, от 600 А в первой ванне до 200 А в последней ванне.Electrically, the baths 210 and 220 are not connected in series, but in parallel. In general, all anode buses are connected to the positive terminal of the main rectifier, that is, a current source 240. All cathode buses, namely buses 218 and 228, are connected to the negative terminal of the main rectifier 240. The cathodes of the bath 220 operate at a lower current than the cathodes of the first bath 210, since they have a resistance connected in series with each cathode or anode. The current at the cathodes in the bath circuit gradually decreases, for example, from 600 A in the first bath to 200 A in the last bath.

В одном из примеров воплощения изобретения ванна 210 и ванна 220 представляют собой ванны регенерации электролита. Ванна 210 представляет собой первую стадию последовательности ванн регенерации электролита, а ванна 220 представляет собой вторую стадию последовательности ванн регенерации электролита. На первой стадии электролит распределяют каскадом по меньшей мере по ванне 210. На первой стадии также может присутствовать по меньшей мере одна другая ванна. На второй стадии электролит распределяют каскадом по меньшей мере по ванне 220. На второй стадии также может присутствовать по меньшей мере одна другая ванна. При использовании двух стадий можно получить снижение концентрации меди от исходной величины 40-60 г/дм³ в подаваемом растворе до 10-15 г/дм³. На второй стадии медь удаляют от 10-15 г/дм³ приблизительно до 1 г/дм³. На первой стадии медь можно удалять из раствора в виде твердой меди, которая осаждается на катодах. Электролит пропускают каскадом по ваннам регенерации (ваннам электролитического выделения), и подают электрический ток. Применяемые плотности тока задают более низкими, чем при электролитическом выделении меди или ее электрорафинировании.In one embodiment, bath 210 and bath 220 are electrolyte regeneration baths. Bath 210 represents the first stage of the sequence of electrolyte regeneration baths, and bath 220 represents the second stage of the sequence of electrolyte regeneration baths. In a first step, the electrolyte is cascaded in at least a bath 210. At least one other bath may also be present in a first step. In a second step, the electrolyte is cascaded in at least a bath 220. At least one other bath may also be present in a second step. When using two stages, it is possible to obtain a decrease in the concentration of copper from the initial value of 40-60 g / dm ³ in the feed solution to 10-15 g / dm ³ . In the second stage, copper is removed from 10-15 g / dm ^{3 to} about 1 g / dm ³ . In the first stage, copper can be removed from the solution in the form of solid copper, which is deposited on the cathodes. The electrolyte is passed in a cascade through regeneration baths (electrolytic separation baths), and an electric current is supplied. The applied current densities are set lower than with electrolytic copper extraction or its electrorefining.

Таким образом, когда электролит пропускают каскадом через множество пар анод-катод, плотность тока предпочтительно регулировать с целью достижения наилучшего возможного результата.Thus, when the electrolyte is cascaded through a plurality of anode-cathode pairs, the current density is preferably adjusted in order to achieve the best possible result.

Так как на поверхности катода осаждается металлическая медь, концентрация меди в растворе электролита снижается, и качество осажденной на катоде меди может ухудшиться.Since metallic copper is deposited on the surface of the cathode, the copper concentration in the electrolyte solution decreases, and the quality of the copper deposited on the cathode may deteriorate.

В одном из примеров воплощения данного изобретения резисторы могут быть установлены последовательно с катодами, а не с анодами. Например, так, чтобы каждый из катодов ванны 220 был соединен с катодной шиной 228 через его собственный резистор.In one exemplary embodiment of the present invention, resistors may be installed in series with the cathodes, rather than with the anodes. For example, so that each of the cathodes of the bath 220 is connected to the cathode bus 228 through its own resistor.

Различные токи получают, используя различные величины подключенных последовательно резисторов. Для лучшего регулирования тока резистор можно заменить резистором и транзистором, обычно мощным полевым МОП-транзистором (металл-оксид полупроводник, ΜΘδΡΕΤ), подключенным параллельно с резистором, работающим как регулируемый резистор и обеспечивающим точное регулирование тока. В альтернативном случае резистор можно полностью заменить транзистором, чтобы обеспечить полный контроль тока. Эти возможности проиллюстрированы на фиг. 3. Фиг. 3А изображает один резистор. Фиг. 3В изображает параллельное соединение резистора и транзистора (мощный полевой МОПтранзистор, транзистор металл-оксид-полупроводник с полевым эффектом). Фиг. 3С изображает один транзистор (мощный полевой МОП-транзистор).Different currents are obtained using different values of resistors connected in series. To better control the current, the resistor can be replaced by a resistor and a transistor, usually a powerful MOSFET (metal-oxide semiconductor, ΜΘδΡΕΤ) connected in parallel with a resistor that acts as an adjustable resistor and provides precise current regulation. Alternatively, the resistor can be completely replaced with a transistor to provide full current control. These capabilities are illustrated in FIG. 3. FIG. 3A depicts one resistor. FIG. 3B shows a parallel connection of a resistor and a transistor (high-power field-effect MOS transistor, metal-oxide-semiconductor transistor with a field effect). FIG. 3C shows a single transistor (high-power MOSFET).

В примере воплощения изобретения внешнее сопротивление используют для регулирования распределения тока между двумя или более ваннами, соединенными параллельно. Таким образом, каждая ванна может иметь катод с различной плотностью тока. Концепция заключается в том, чтобы использовать внешние сопротивления для разделения тока, поступающего от единого выпрямителя, так, чтобы в процессе можно было получить различные плотности тока в различных ваннах (или секциях ванн). Резисторы фиг. 2 как раз являются примером средств обеспечения желаемого тока на каждой из ванн. Специалист понимает, что это можно обеспечить также путем использования других средств, например локальных преобразователей. Внешние сопротивления могут иметь различные величины и электрически присоединяться в процессе перед анодами, чтобы регулировать распределение тока между параллельно соединенными ваннами. Внешнее сопротивление также может быть регулируемым. Таким образом, каждая ванна (или секция ванн) может иметь катоды с плотностью тока, которая является функцией от внешнего сопротивления.In an exemplary embodiment of the invention, external resistance is used to control the distribution of current between two or more bathtubs connected in parallel. Thus, each bath can have a cathode with a different current density. The concept is to use external resistances to separate the current coming from a single rectifier, so that in the process it is possible to obtain different current densities in different bathtubs (or bath sections). The resistors of FIG. 2 are just an example of means for providing the desired current on each of the bathtubs. The specialist understands that this can also be achieved by using other means, such as local converters. External resistances can be of various sizes and electrically connected in the process in front of the anodes in order to regulate the current distribution between parallel connected baths. External resistance can also be adjustable. Thus, each bath (or bath section) can have cathodes with a current density that is a function of external resistance.

В цехе ванн регенерации электролита, где желательно удалить как можно больше меди из раствора электролита, следует иметь возможность разделять ток, поступающий от единого источника тока, таким образом, чтобы можно было подавать высокую плотность тока (например, 300 А/м²) на первые ванны, где концентрация меди высока, и более низкую плотность тока (например 100 А/м²) в последние ванны, где концентрация меди низкая. В промежуточных ваннах можно использовать 200 А/м². Таким образом, можно будет достичь хорошей эффективности по току в каждом комплекте ванн, чтобы оптимизировать использование электропитания.In the workshop for electrolyte regeneration baths, where it is desirable to remove as much copper as possible from the electrolyte solution, it should be possible to separate the current coming from a single current source so that a high current density (for example, 300 A / m ² ) can be supplied to the first baths where copper concentration is high, and lower current density (for example 100 A / m ² ) in the latter baths, where copper concentration is low. In intermediate baths, 200 A / m ² can be used. Thus, it will be possible to achieve good current efficiency in each set of bathtubs in order to optimize the use of power supply.

Фиг. 4 представляет блок-схему устройства для электролитического извлечения металлов в одном из примеров воплощения изобретения, в котором анодные и катодные шины для двух ванн соединены параллельно, при этом анодная шина имеет совместно используемый резистор.FIG. 4 is a block diagram of an apparatus for electrolytically extracting metals in one embodiment of the invention, in which the anode and cathode bars for two bathtubs are connected in parallel, wherein the anode bus has a shared resistor.

На фиг. 4 имеется источник 240 тока, как описано на фиг. 2. Этот источник тока обеспечивает отрицательное напряжение на проводник 402, который далее соединен параллельно с катодной шиной 418 ванны 410 и с катодной шиной 428 ванны 420. Источник 440 тока обеспечивает положительное напряжение на проводник 404, который далее соединен с анодной шиной 419 ванны 410 и с анодной шиной 429 ванны 420. Ванна 410 содержит ряд катодов, таких как катод 414, и ряд анодов, таких как анод 416. Ванна 410 может содержать электролит 412. Ванна 420 содержит ряд катодов, таких как катод 424, и рядIn FIG. 4 there is a current source 240, as described in FIG. 2. This current source provides negative voltage to the conductor 402, which is further connected in parallel with the cathode bus 418 of the bath 410 and to the cathode bus 428 of the bath 420. The current source 440 provides a positive voltage to the conductor 404, which is further connected to the anode bus 419 of the bath 410 and with anode rail 429 of bath 420. Bath 410 contains a number of cathodes, such as cathode 414, and a number of anodes, such as anode 416. Bath 410 may contain electrolyte 412. Bath 420 contains a number of cathodes, such as cathode 424, and a row

- 6 025799 анодов, таких как анод 426. Ванна 420 может содержать электролит 422. В обеих ваннах количество анодов на один больше, чем количество катодов. Катодная шина 418 соединена с катодами в ванне 410, такими как катод 414. Катодная шина 428 соединена с катодами в ванне 420, такими как катод 424. Анодная шина 419 соединена с анодами в ванне 410, такими как анод 416. Анодная шина 429 соединена с анодами в ванне 420, такими как анод 426. Анодная шина 429 соединена с проводником 404 через резистор 427. Труба 430 обеспечивает подачу электролита в ванну 410. Труба 432 обеспечивает подачу электролита из ванны 410 в ванну 420. Обработанный раствор выходит из трубы 434. Как можно видеть из фиг. 4, раствор последовательно протекает через ванны.- 6,025,799 anodes, such as anode 426. Bath 420 may contain electrolyte 422. In both baths, the number of anodes is one more than the number of cathodes. The cathode bus 418 is connected to the cathodes in the bath 410, such as the cathode 414. The cathode bus 428 is connected to the cathodes in the bath 420, such as the cathode 424. The anode bus 419 is connected to the anodes in the bath 410, such as the anode 416. The anode bus 429 is connected to the anodes in the bath 420, such as the anode 426. The anode bus 429 is connected to the conductor 404 through the resistor 427. The pipe 430 supplies the electrolyte to the bath 410. The pipe 432 supplies the electrolyte from the bath 410 to the bath 420. The treated solution exits the pipe 434. How can be seen from FIG. 4, the solution flows sequentially through the bath.

Фиг. 5 иллюстрирует, в одном из примеров воплощения изобретения альтернативный способ введения резистивного регулирования в устройство ванны регенерации электролита.FIG. 5 illustrates, in one embodiment, an alternative method of incorporating resistive control into an electrolyte recovery bath device.

В устройствах, показанных на фиг. 2 и 4, все катоды соединены параллельно, и все аноды соединены параллельно. Это требует главного выпрямителя с низким по напряжению и высоким по току выходом. Напряжение примерно равно напряжению на одной ванне. Когда число катодов и анодов велико, величина тока выпрямителя может быть неудобно большой. Таким образом, было бы преимуществом использовать последовательную организацию ванн, чтобы напряжение главного выпрямителя становилось больше, а его номинальный ток - меньше, для данного выхода по мощности. Фиг. 5 иллюстрирует такую организацию. На фиг. 5 имеется выпрямитель 540 и ванны 510, 511, 512, 512, 514 и 515. Выпрямитель имеет положительный вывод 204 и отрицательный вывод 202. Ванны были сформированы из трех более крупных емкостей, так чтобы существовала комбинация ванн 510 и 515. Ванны также можно сформировать путем разделения емкостей на две индивидуальные ванны с использованием барьеров 540, 541 и 542. Однако ванны 510 и 515 имеют общую анодную шину 520 и общую катодную шину 521. Подобным образом, ванны 511 и 514 имеют общую анодную шину 522 и общую катодную шину 523. Подобным образом, ванны 512 и 513 имеют общую анодную шину 524 и общую катодную шину 525. Катодная шина 521 и анодная шина 522 соединены с использованием проводника 550, в то время как катодная шина 523 и анодная шина 524 соединены с использованием проводника 551. Таким образом, разделенные барьером пары ванн соединены последовательно. Электрический ток в ваннах 510 и 511 может быть выше, чем в ваннах 512 и 513. Соответственно, электрический ток в ваннах 512 и 513 может быть выше, чем в ваннах 514 и 515. Течение электролита проиллюстрировано стрелками 530, 531, 532, 533, 534, 535 и 536. Электрический ток протекает от положительного вывода 204 выпрямителя 540 к отрицательному выводу 202 выпрямителя 540.In the devices shown in FIG. 2 and 4, all cathodes are connected in parallel, and all anodes are connected in parallel. This requires a main rectifier with a low voltage and high current output. The voltage is approximately equal to the voltage in one bath. When the number of cathodes and anodes is large, the current value of the rectifier can be uncomfortably large. Thus, it would be an advantage to use a series bath arrangement so that the voltage of the main rectifier becomes larger and its rated current is less for a given output in terms of power. FIG. 5 illustrates such an organization. In FIG. 5, there is a rectifier 540 and baths 510, 511, 512, 512, 514 and 515. The rectifier has a positive terminal 204 and a negative terminal 202. The bathtubs were formed from three larger containers, so that a combination of bathtubs 510 and 515 exist. Bathtubs can also be formed by dividing the containers into two individual baths using barriers 540, 541 and 542. However, the baths 510 and 515 have a common anode bus 520 and a common cathode bus 521. Similarly, the baths 511 and 514 have a common anode bus 522 and a common cathode bus 523. Similarly, baths 512 and 513 share a common anode well 524 and the cathode common bus 525. The cathode bus 521 and bus 522 are connected to the anode by using the conductor 550, while the cathode bus 523 and bus 524 are connected to the anode by using the conductor 551. Thus, separated by a barrier pairs baths connected in series. The electric current in the baths 510 and 511 may be higher than in the baths 512 and 513. Accordingly, the electric current in the baths 512 and 513 may be higher than in the baths 514 and 515. The electrolyte flow is illustrated by arrows 530, 531, 532, 533, 534, 535 and 536. An electric current flows from the positive terminal 204 of the rectifier 540 to the negative terminal 202 of the rectifier 540.

В ваннах 515, 514 и 513 резисторы (не показаны) соединены последовательно с анодами или катодами, чтобы регулировать течение тока через эти катоды. Более точное регулирование величины тока получают при использовании резисторов в параллельном соединении с транзисторами, или одних транзисторов, как описано ранее. Величину резисторов выбирают так, чтобы общий ток, отбираемый каждой ванной, разделялся, для каждой ванны, между верхней и нижней секциями ванны в желаемом отношении. Величины резисторов отличаются для каждой ванны таким образом, чтобы происходило плавное изменение плотности тока, воспринимаемой электролитом по мере того, как он протекает через ряд секций ванн. Следует понимать, что, если это необходимо, ванны могут быть разделены в электрическом отношении, а не объединены устройством типа уравнителя, включающего катодную и анодную шины. В этом случае можно использовать единый резистор для верхней и нижней секций емкости, сходным образом по отношению к тому, что указано в отношении фиг. 2 и 4.In bathtubs 515, 514, and 513, resistors (not shown) are connected in series with anodes or cathodes to control the flow of current through these cathodes. A more precise control of the current value is obtained by using resistors in parallel with transistors, or transistors alone, as described previously. The value of the resistors is chosen so that the total current drawn by each bath is divided, for each bath, between the upper and lower sections of the bath in the desired ratio. The values of the resistors differ for each bath so that a smooth change in the current density perceived by the electrolyte occurs as it flows through a series of bath sections. It should be understood that, if necessary, the baths can be separated electrically, and not combined by a device such as equalizer, including the cathode and anode busbars. In this case, a single resistor can be used for the upper and lower capacitance sections, similarly to that indicated in relation to FIG. 2 and 4.

В одном из примеров воплощения изобретения каждая емкость фиг. 5 разделена на две равные половины барьером, таким как барьеры 540, 541 и 542, которые разделяют электролит в емкостях на две половины. Течение электролита проиллюстрировано стрелкой 502. Однако катодные шины и анодные шины, идущие по бокам ванн, являются непрерывными.In one embodiment, each container of FIG. 5 is divided into two equal halves by a barrier, such as barriers 540, 541 and 542, which divide the electrolyte in the vessels into two halves. The electrolyte flow is illustrated by arrow 502. However, the cathode buses and anode buses running along the sides of the baths are continuous.

В одном из примеров воплощения изобретения вместо двух секций ванн можно использовать две раздельные ванны, а катодные шины и анодные шины этих ванн могут быть электрически соединены. Для последовательного соединения ванн можно использовать устройство типа уравнительной шины. Путь тока по уравнительным шинам будет больше, чем в устройствах существующего уровня техники. На концах секций ванн потребуются дополнительные аноды. Электролит протекает через ванны, используя одну половину ванны, например верхние половины на фиг. 5, и протекает в противоположном направлении через другие полусекции ванны, например нижние половины на фиг. 5. Ток протекает от положительного вывода 204 выпрямителя к отрицательному выводу 202 выпрямителя. Напряжения на ваннах складываются.In one exemplary embodiment of the invention, instead of two bath sections, two separate baths can be used, and the cathode buses and anode buses of these baths can be electrically connected. For series connection of bathtubs, an equalizer bus type device can be used. The current path along the equalization buses will be greater than in devices of the prior art. Additional anodes will be required at the ends of the bath sections. The electrolyte flows through the baths using one half of the bath, for example the upper halves in FIG. 5, and flows in the opposite direction through other half sections of the bath, for example the lower halves in FIG. 5. Current flows from the positive terminal 204 of the rectifier to the negative terminal 202 of the rectifier. The stresses on the baths add up.

Фиг. 6 изображает дополнительный пример воплощения изобретения, в котором, в одном из примеров воплощения изобретения, выпрямитель 640 используют для получения двух параллельных путей тока. Вместо выпрямителя 640 можно также использовать источник 240 тока фиг. 2.FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the invention, in which, in one exemplary embodiment, the rectifier 640 is used to obtain two parallel current paths. Instead of rectifier 640, the current source 240 of FIG. 2.

На фиг. 6 первый путь тока проходит через ванны 610-614, а второй путь тока - через ванны 620624. В соседних ваннах, например в ваннах 610 и 611, анодная и катодная шины соединены посредством электрического проводника. Ванны разделены на две равные секции, как проиллюстрировано на фиг. 6 путем разделения ванн на первые ванны 610-614 и вторые ванны 620-624. Течение электролита проиллюстрировано стрелками 650, 652 и 654. В этом случае, однако, катодные шины и анодные шины не яв- 7 025799 ляются непрерывными по длине двух секций ванн или двух ванн, например ванн 610 и 620, но также разделены. Таким образом, устройство можно описать как две последовательности ванн половинной длины. Резисторы 632, 634 и 636 используют для получения обмена током между первым и вторым путями прохождения тока. По мере того как концентрация иона целевого металла (например, меди) в электролите снижается в верхней последовательности ванн 610-614, ток на этом пути снижают путем отведения части тока на нижний путь прохождения тока. Сходным образом ток добавляют к нижнему пути прохождения тока, где протекает электролит с более высокими концентрациями ионов целевого металла. Секции ванн или полуванны можно соединить двумя шинами 660 и 662. Шина 662 соединяет катоды ванн 614 и 624 с отрицательным выводом 202 выпрямителя 640, в то время как шина 660 соединяет аноды ванн 610 и 620 с положительным выводом 204 выпрямителя 640. Ток будет протекать по более длинному пути в продольном направлении, чем обычно, когда в устройствах существующего уровня техники применяют уравнительные шины. В качестве средства, изменяющего направление тока, можно использовать резисторы, транзисторы или резисторы, соединенные параллельно с транзисторами. Резисторы 632, 634 и 636 могут представлять собой импульсный преобразователь; в этом случае потери будут меньше, чем когда 632, 634 и 636 являются резисторами.In FIG. 6, the first current path passes through the baths 610-614, and the second current path passes through the baths 620624. In adjacent baths, for example in baths 610 and 611, the anode and cathode buses are connected by an electrical conductor. The bathtubs are divided into two equal sections, as illustrated in FIG. 6 by dividing the baths into first baths 610-614 and second baths 620-624. The electrolyte flow is illustrated by arrows 650, 652 and 654. In this case, however, the cathode buses and anode buses are not continuous along the length of two sections of bathtubs or two bathtubs, for example bathtubs 610 and 620, but are also separated. Thus, the device can be described as two sequences of bathtubs of half length. Resistors 632, 634 and 636 are used to obtain a current exchange between the first and second current paths. As the concentration of the target metal ion (for example, copper) in the electrolyte decreases in the upper sequence of baths 610-614, the current along this path is reduced by diverting part of the current to the lower current path. Similarly, current is added to the lower current path, where electrolyte with higher concentrations of the target metal ions flows. The bath or half bath sections can be connected by two buses 660 and 662. A bus 662 connects the cathodes of the baths 614 and 624 to the negative terminal 202 of the rectifier 640, while a bus 660 connects the anodes of the baths 610 and 620 to the positive terminal 204 of the rectifier 640. Current will flow through a longer path in the longitudinal direction than usual when equalizing tires are used in the devices of the prior art. As a means of changing the direction of the current, you can use resistors, transistors or resistors connected in parallel with transistors. Resistors 632, 634, and 636 may be a pulse converter; in this case, the losses will be less than when 632, 634 and 636 are resistors.

Фиг. 7 показывает, каким образом, в одном из примеров воплощения изобретения, транзисторы, действующие в качестве линейных регуляторов в режиме тока, можно смонтировать на анодных или катодных шинах подвески, в качестве альтернативы монтажа регулирующих ток элементов на боковых сторонах ванн.FIG. 7 shows how, in one embodiment of the invention, transistors acting as linear regulators in current mode can be mounted on anode or cathode suspension buses, as an alternative to mounting current regulating elements on the sides of the bathtubs.

Использование встроенных линейных регуляторов особенно применимо к устройству ванны, изображенному на фиг. 2 и 5. Катоды или аноды, на которых следует регулировать ток (показанные заштрихованными на фиг. 2 и 5), можно заменить электродами с регулируемым током конструкции, проиллюстрированной на фиг. 7, в которой ток проходит между шиной 713 подвески и пластиной 714 электрода через транзисторы 715-719 (обычно мощные полевые МОП-транзисторы). Эти транзисторы работают в линейном режиме, чтобы регулировать протекание тока между шиной подвески и пластиной электрода.The use of integrated linear controls is particularly applicable to the bath device shown in FIG. 2 and 5. The cathodes or anodes on which the current should be regulated (shown as shaded in FIGS. 2 and 5) can be replaced by current-controlled electrodes of the structure illustrated in FIG. 7, in which current passes between the busbar 713 of the suspension and the plate 714 of the electrode through transistors 715-719 (usually high-power MOSFETs). These transistors operate in linear mode to regulate the flow of current between the suspension bus and the electrode plate.

Фиг. 8 изображает способ соединения секций ванны так, чтобы обеспечить несколько плотностей тока, что может иметь преимущество, в одном из примеров воплощения изобретения, для ванны регенерации электролита процесса электролитического выделения. Числа 1-30, приведенные в столбцах для каждой ванны, обозначают катоды. Сопровождающие числа, приведенные в столбцах сбоку от чисел 130, указывают ток в амперах, протекающий через каждый катод. В этой иллюстрации последовательное соединение ванн и секций ванн получает от положительного вывода 808 главного выпрямителя ток 6000 А, который возвращается через отрицательный вывод 809 главного выпрямителя. Пути прохождения электрического тока между ваннами проиллюстрированы стрелками 811. Количество катодов в каждой секции регулируют в соответствии с плотностью тока, которую следует использовать в данной секции. На концах секций будут необходимы дополнительные аноды. Ванны разделяют на секции с помощью разделителей 810, которые представляют собой анодные шины и катодные шины. Поток 802 электролита обводит электролит вокруг этих барьеров. Анодные шины и катодные шины соединены последовательно шинами или кабелями.FIG. 8 depicts a method of joining bath sections to provide multiple current densities, which may be advantageous in one embodiment of the invention for an electrolyte regeneration bath of an electrolytic separation process. The numbers 1-30 given in the columns for each bath indicate the cathodes. The accompanying numbers given in the columns on the side of the numbers 130 indicate the current in amperes flowing through each cathode. In this illustration, the series connection of the bathtubs and bathtub sections receives a current of 6000 A from the positive terminal 808 of the main rectifier, which returns through the negative terminal 809 of the main rectifier. The electric current paths between the bathtubs are illustrated by arrows 811. The number of cathodes in each section is adjusted in accordance with the current density that should be used in this section. Additional anodes will be needed at the ends of the sections. Bathtubs are divided into sections using dividers 810, which are anode buses and cathode buses. An electrolyte stream 802 circulates the electrolyte around these barriers. Anode buses and cathode buses are connected in series by buses or cables.

Фиг. 9 изображает устройство, в котором в одном из примеров воплощения ванны разделены на три ступени. На фиг. 9 имеется выпрямитель 540. Выпрямитель 540 обеспечивает отрицательное напряжение через отрицательный вывод 902 на катодную шину 918, к которой внутри ванны 910 присоединен катод 914. Выпрямитель 540 обеспечивает положительное напряжение через положительный вывод 904 на анодную шину 966, к которой внутри ванны 960 присоединены аноды. Анод 912 ванны 910 соединен с анодной шиной 916. Анодная шина 916 соединена с катодной шиной 928 ванны 920. Аноды в ванне 920 соединены с анодной шиной 926. Электролит протекает из ванны 910 в ванну 960 через ванну 920, ванну 930, 940 и ванну 950. Ванны электрически соединены последовательно. Последовательное соединение ванн получает с положительного вывода 904 выпрямителя 540 ток, например 6000 А, который возвращается через отрицательный вывод 902 выпрямителя 540. Количество катодов в каждой ванне регулируют в соответствии с плотностью тока, которую следует использовать в этой ванне.FIG. 9 shows a device in which, in one embodiment, the bathtubs are divided into three steps. In FIG. 9, there is a rectifier 540. A rectifier 540 provides negative voltage through a negative terminal 902 to a cathode bus 918 to which a cathode 914 is connected inside the bath 910. A rectifier 540 provides a positive voltage through a positive terminal 904 to an anode bus 966 to which anodes are connected inside a bath 960. The anode 912 of the bath 910 is connected to the anode bus 916. The anode bus 916 is connected to the cathode bus 928 of the bath 920. The anodes in the bath 920 are connected to the anode bus 926. The electrolyte flows from the bath 910 to the bath 960 through the bath 920, bath 930, 940 and bath 950. The bathtubs are electrically connected in series. The series connection of the baths receives a current, for example 6000 A, from the positive terminal 904 of the rectifier 540, which is returned through the negative terminal 902 of the rectifier 540. The number of cathodes in each bath is regulated in accordance with the current density that should be used in this bath.

Фиг. 10 изображает альтернативный способ соединения ванн или секций ванны, в одном из примеров воплощения изобретения, в котором полярность токоведущих шин на каждой стороне ванн изменяется на противоположную (анодные шины сменяются катодными шинами) для обеспечения более легких и коротких соединений.FIG. 10 depicts an alternative method for connecting bathtubs or bathtub sections, in one embodiment of the invention, in which the polarity of the busbars on each side of the bathtubs is reversed (the anode buses are replaced by cathode buses) to provide lighter and shorter connections.

Описанные в данном тексте примеры воплощения изобретения можно использовать в любом сочетании друг с другом. Несколько примеров воплощения можно объединить друг с другом с получением дополнительного примера воплощения данного изобретения. Устройство или установка, к которому относится изобретение, может включать по меньшей мере один из примеров воплощения изобретения, описанный выше в данном тексте.Described in this text, examples of embodiments of the invention can be used in any combination with each other. Several exemplary embodiments may be combined with each other to provide an additional embodiment of the present invention. The device or installation to which the invention relates may include at least one of the embodiments of the invention described above in this text.

Специалисту очевидно, что с развитием технологии основная идея изобретения может быть воплощена различными путями. Таким образом, данное изобретение и примеры его воплощения не ограничены вышеописанными примерами; напротив, они могут изменяться в пределах объема формулы изобретения.It will be apparent to one skilled in the art that with the development of technology, the basic idea of the invention can be embodied in various ways. Thus, the present invention and examples of its embodiment are not limited to the above examples; on the contrary, they may vary within the scope of the claims.

Claims

CLAIM

1. Device (212, 222) for electrolytic processing of metal, comprising at least two electrolysis baths (210, 220) for metal and a rectifier (240), in which at least two baths contain at least three anodes (216) and at least two cathodes (214) located between them, the device being characterized in that the anodes or cathodes of the first bath (210) are electrically connected to the positive or negative terminal of the rectifier, respectively, by means of a first electric current path having a first resistance ( 217, 419);

the anodes or cathodes of the second bath (220) are electrically connected to the positive (204, 404) or negative (202, 402) output of the rectifier, respectively, by means of a second electric current path having a second resistance (227, 427);

the second resistance is made higher than the first resistance; and the device further comprises a channel (232) for the electrolyte from the first bath to the second bath, wherein the electrolyte contains metal in dissolved ionic form, and the concentration of metal in the first bath is higher than in the second bath.

2. The device according to claim 1, in which the first path of electric current and the second path of electric current include metal conductors.

3. The device according to claim 2, in which the second electric current path comprises a resistor (427) and an anode or cathode bus (419, 429) connected in series with said anode or cathode bus connected to each anode or cathode, respectively, in the second bath.

4. The device according to claim 2, in which the second path of the electric current contains the anode bus, to which conductors are connected for each of at least three anodes of the second bath, while the conductors for each of these at least three anodes (216) have corresponding resistors (215).

5. The device according to claim 2, in which the second path of the electric current includes the anode (218, 219) or cathode, respectively, the busbar of the first bath.

6. The device according to claim 1, in which the metal is copper.

7. The device according to claim 1, in which the first bath and the second bath are electrolyte regeneration baths.

8. The device according to claim 1, where the device further includes an intermediate voltage source configured to power local converters.

9. The device according to claim 1, in which the electrolytic process is an electrolytic separation or electrorefining.

10. A device for the electrolytic processing of metal, comprising at least two electrolysis baths (910, 920, 930, 940, 950, 960) for metal and a rectifier (540), in which the first bath contains a plurality of cathodes arranged alternately between the plurality of anodes and the second bath contains a plurality of cathodes arranged alternately between the plurality of anodes, and the device is characterized in that the anodes (912) of the first bath (910) are electrically connected to the positive terminal (904) of the rectifier through the first path (916) of the passage of electric Skog current having a first resistance;

the anodes of the second bath (960) are electrically connected to the positive terminal (904) of the rectifier through a second path (966) for the passage of an electric current having a second resistance;

the number of anodes and cathodes in the second bath (960) is arranged so that it is larger than the number of anodes and cathodes in the first bath in order to reduce the difference between the first resistance and the second resistance; and the device further includes a channel (932) for the electrolyte from the first bath to the second bath, wherein the electrolyte contains metal in dissolved ionic form, and the metal concentration in the first bath is higher than in the second bath.

11. The device according to claim 10, in which the metal is copper.

12. The device according to claim 10, in which the first bath and second bath are electrolyte regeneration baths.

13. The device according to claim 10, in which the device further includes an intermediate voltage source configured to power local converters.

14. The device according to claim 10, in which the electrolytic process is an electrolytic separation or electrorefining.