FI57449B - Foerfarande foer elektrokemiskt tillvaratagande av metaller och elektrokemisk cell - Google Patents
Foerfarande foer elektrokemiskt tillvaratagande av metaller och elektrokemisk cell Download PDFInfo
- Publication number
- FI57449B FI57449B FI2183/74A FI218374A FI57449B FI 57449 B FI57449 B FI 57449B FI 2183/74 A FI2183/74 A FI 2183/74A FI 218374 A FI218374 A FI 218374A FI 57449 B FI57449 B FI 57449B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cell
- layer
- electrode
- chamber
- metal
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 8
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 4
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 4
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018030 Cu2Te Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- ZNNLBTZKUZBEKO-UHFFFAOYSA-N glyburide Chemical compound COC1=CC=C(Cl)C=C1C(=O)NCCC1=CC=C(S(=O)(=O)NC(=O)NC2CCCCC2)C=C1 ZNNLBTZKUZBEKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- IRPLSAGFWHCJIQ-UHFFFAOYSA-N selanylidenecopper Chemical compound [Se]=[Cu] IRPLSAGFWHCJIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/002—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells of cells comprising at least an electrode made of particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/40—Cells or assemblies of cells comprising electrodes made of particles; Assemblies of constructional parts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
FPjwTTI rBl KUULUTUSJULKAISU C7//Q
yagr· l*j <11) utlaggningsskrift 0 ' C ^5) p-jt:·.· ;: i ..·'· \i c:: :~jo (51) Kv.lk^/lnt.d.551 σ' 25" C 7/00 SUOMI —FINLAND (21) PwenUlhakemu*—totntinföknlni 2183/7¾ (22) H»k*mi»pt!vt— Anteknlnftdtf 17.07.7¾ (23) AlkupUvft—GUtlghtttdtg 17.07 7¾ (41) Tullut Julkiseksi — Bllvrt offentllf Q2 75 P4t«ntti· ja rekisteri hallitut (44) Nihavtk..p«on j. kuul.|Uik»wn pvm—
Patent· och registerstyrelsen Amöku utiagd och uti.«krift«n pubiicend 30.0¾. 80 (32)(33)(31) Pyr*1·»/«ttwlksu*— Begird prlorltet 13.08.73
Kanada(CA) 178670 (71) Noranda Mines Limited, P.0. Box 1+5» Commerce Court West, Toronto,
Ontario, Kanada(CA) (72) Nanabhai R. Bharucha, Beaconsfield, Quebec, Pierre L. Claessens,
St. Eustache, Quebec, Kanada(CA) (YU) Leitzinger Oy (5¾) Menetelmä metallien talteenottamiseksi sähkökemiallisesti ja sähkökemiallinen kenno - Förfarande för elektrokemiskt tillvaratagande av metaller och elektrokemisk cell
Keksinnön kohteena on fluidisoitu elektrodijärjestelmä ja menetelmä liuoksen käsittelemiseksi tämän fluidisoidun elektrodijärjestelmän avulla.
Viime aikoina on yhä suuremmassa määrin myönnetty fluidisoitujen elektrodien edut erilaisissa sähkökemiallisissa prosesseissa kuten esim. metallin erottamisessa malmista elektrolyysin avulla laimeista liuoksista tai orgaanisten aineiden sähkösynteesissä. Alan kirjallisuudessa fluidisoidun elektrodijärjestelmän selitetään pohjimmiltaan koostuvan hienosta metallihiukkasista tai metallilla päällystettyjen lasi-^ tai muovirakeiden muodostamista hiukkasista, jotka sijaitsevat sopivasti muotoillussa kennossa joita fluidisoi käsiteltävän elektrolyyttisen liuoksen kulku hiukkaskerroksen läpi. Hiukkaskerroksen yhteydessä olevat sähköiset syöttäjät ja apuelektrodit muodostavat täydellisen sähkökemiallisen kierroksen.
Jotta tämän tyyppisistä fluidisoiduista elektrodeista saataisiin aikaan optimisuoritus, on tällä alalla aikaisemmin todettu, että kerroksen on välttämätöntä laajentua 10-50%. Näin suurten kerroksen laajentumien aikaan saamiseksi elektrolyytin on kierrettävä kennon läpi määrätyllä virtaarnismäärällä, joka riippuu suurimmaksi osaksi elektrolyy- 57449 tin ja fluidisoitavien hiukkasten ominaispainosta, hiukkasten mitoista ja kennon muodosta. Eräs tärkeä seuraamus tästä on se, että edes likimain täydellisen sähkökemiallisen reaktion aikaansaamiseksi eli ionien täydelliseksi poistamiseksi elektrolyyttisestä liuoksesta, on usein välttämätöntä kierrättää liuos uudelleen fluidisoidun elektro-dikennon läpi tai sijoittaa useita kennoja peräkkäin. Toinen mahdollinen tapa ratkaista tämä ongelma oh lisätä fluidisoidun elektrodin, kokonaispituutta joskin tästä saattaa seurata käytännössä paljon vaikeuksia, kuten esim. elektrolyytin järjestäminen kennoon suurella paineella, jotta vältettäisiin kerroksen muodostavien hiukkasten painosta johtuva paineen putoaminen.
Tästä syystä keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi fluidisoi-tu kerros elektrodijärjestelmä, jonka avulla saadaan aikaan minkä tahansa halutun asteinen fluidisoituminen riippumatta nopeudesta, jolla elektrolyytti kiertää kennon läpi.
Keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan uusi kerroksen fluidi-soimismenetelmä, joka mahdollistaa liuoksen käsittelyn tai saa aikaan ennalta määrättyjen ionien valinnaisen poistumisen liuoksesta, jolloin liuoksen kerroksen läpi kulkemien kertojen määrä jää mahdollisimman pieneksi ja jossa menetelmässä käytetään pienintä mahdollista määrää peräkkäisiä kennoja.
Yleisesti ottaen keksinnön yllämainitut kohteet saavutetaan fluidi-soimalla hiukkasista muodostuva kerros kaasun avulla, jolloin fluidisoidun elektrodikennon toiminta saadaan aikaan entistä vapaammaksi.
Keksinnön mukaiseen laitteeseen kuuluu huokoisella pohjaosalla varustettu elektrodikammio, pääelektrodi, joka muodostuu tämän kammion sisältämästä hienojen kiinteiden hiukkasten muodostamasta kerroksesta ja jotka hiukkaset on valittu ryhmästä, johon kuuluu metalleja, me-tallipintaisia lasirakeita ja metallipintaisia muovirakeita, mainittuun kammioon sijoitettu apuelektrodi, joka on sähköisesti eristetty pääelektrodiSta, mainittuun kerrokseen työntyvä virransyöttäjä,laite kaasun johtamiseksi mainitun huokoisen pohjaosan läpi ennalta määrätyllä nopeudella ja määrätyssä paineessa kerroksen fluidisoimi seksi ja laite käsiteltävän liuoksen kierrättämiseksi kerroksen läpi ennalta määrätyllä virtausmäärällä.
3 57449
Kerroksen fluidisoimiseen käytettävä kaasu voi olla ilmaa tai muita, sopivimmin inerttejä kaasuja. Apuelektrodi on normaalisti lyijyä tai jotakin lyijyseosta ja tämä elektrodi voidaan eristää pääelcktrodista jollakin johtamattomalla seulamateriaalilla, joka on sopivimmin synteettistä orgaanista kuituseulakangasta osittain impregnoituna johtavaan perusmateriaaliin, jolloin saadaan aikaan apuelektrodin välitön liittyminen fluidisoituun kerrokseen ilman että syntyy vaaraa oikosulusta. Synteettinen orgaaninen kuituseulakangas voidaan valita ryhmästä, johon kuuluu nylon, polyester, polyetyleni, polypropyleni ja teflon aineet,
Menetelmään ylläkuvattua fluidisoitua elektrodia käyttävän liuoksen käsittelemiseksi kuuluu mainitun kerroksen fluidisoiminen johtamalla kaasua huokoisen pohjan läpi ennalta määrätyllä nopeudella ja paineella halutun fluidisoitumisasteen saavuttamiseksi ja liuoksen kierrättäminen mainitun kerroksen läpi ennalta määrätyllä virtausmääräl-lä.
Käsiteltävä liuos voi sisältää ainakin yhtä metallia, joka voidaan regeneroida kerroksen hiukkasten päälle tapahtuvalla elektrolyyttisellä saostuksella. Metalli voidaan myös korvata kemiallisella reaktiolla, jossa metalli kiinnittyy heikosti kerroksen kiinteisiin hiukkasiin ja virtaa tämän jälkeen yhdessä liuoksen kanssa kammiosta pois. Tässä tapauksessa metalli erotetaan elektrolyyttikennosta ulos vir-taavasta liuoksesta suodattamalla tai jollakin muulla sopivalla me-- netelmällä.
Seuraavassa keksintöä selostetaan esimerkin muodossa viittaamalla sen „ erääseen sopivaan suoritusmuotoon, jota esitetään oheisissa piirus tuksissa:
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista fluidisoitua kerros elektrodijärjestelmää sivulta nähtynä;
Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista fluidisoitua kerros-elektrodijärjestelmää toiselta sivulta nähtynä;
Kuvio 3 on leikkauskuva pitkin kuvion 1 linjaa 3-3.
Kuvioissa 1-3 on esitetty tyypillinen keksinnön mukainen fluidisoitu kerros elektrodijärjestelmä. Kenno koostuu kolmesta vaippaosasta 12, 14 ja 16, jotka on kiinnitetty yhteen jollakin sopivalla laitteella kuten esim. pulteilla 18 ja tiivistetty tiivisteillä 20. Luonnoin- 4 57449 sesti vaippa voi myöskin koostua pienemmästä tai suuremmasta määrästä vaippaosia riippuen sen koosta ja myös valmistusmahdollisuuksista. Vaippa on normaalisti valmistettu sähköä johtamattomasta ja korroosiota kestävästä materiaalista tai sähköä johtamattomalla materiaalilla päällystetystä metallista sähköeristyksen aikaansaamiseksi. Osien 12 ja 14- väliin on järjestetty huokoinen pohjatuki 22, jota käytetään pitämään paikallaan katkoviivoin esitettyä huokoista levyä 24, joka on valmistettu johtamattomasta materiaalista kuten polyetylenistä tai polypropyleenistä ja jonka solukoiden koko on korkeintaan n. puolet kerroksen hiukkasten koosta. Fluidisoidun pääelektrodin muodostavaa hiukkaskerrosta 25 kannattaa huokoinen levy 24 ja kerroksen hiukkaset ovat metallia tai metallilla päällystettyjä lasi- tai muovirakeita, joiden läpimitta vaihtelee sopivasti 100-1000 mirkoniin riippuen hiukkasten ominaispainosta. Kerroksen fluidisoituminen saadaan aikaan kaasun avulla, joka tulee vaipanosaan 16 ilma-aukkojen 26 kautta. Vaippa on suljettu kannella 28, joka kannattaa apuelektrodeja 30 ja metalli-syöttimiä 32, jotka on järjestetty fluidisoituun kerroselektrodiin. Käsiteltävä elektrolyyttinen liuos toimitetaan kennoon aukkojen 34 kautta, jotka aukot sijaitsevat kennon sivuilla ja liuos virtaa kennosta pois poistoaukkojen 36 kautta, jotka sijaitsevat kennon yhteyteen järjestetyn pienen liitännäisen 38 pohjassa. Seula 40 erottaa kennon liitännäisestä 38 kerroksen hiukkasten pitämiseksi kennossa. Seulan 40 silmukkakoon pitäisi olla pienempi kuin puolet kerroksen hiukkasten halkaisijasta.
Apuelektrodi 30 on liitetty positiivisen jännitteen lähteeseen kun taas virranjohtimet on liitetty negatiivisen jännitteen lähteeseen.
Yllä esitetyn elektrodijärjestelmän kerroksen hiukkaset muodostavat kennon katodin. Näiden hiukkasten muodostaessa kennon anodin on napaisuus luonnollisesti päinvastainen.
Apuelektrodin muoto voi vaihdella. Alan kirjallisuudessa esitetyt fluidisoidut kerroselektrodikennot voivat olla geometrialtaan ja anodien ja katodien sijoitukseltaan erilaisia, ne voivat sijaita esim. rinnakkain, samankeskisesti tai yhdensuuntaisissa tasoissa. Kuitenkin kaikissa näissä muodoissa vastakkaisesti varattujen elektrodien pitää olla minimivälimatkan päässä toisistaan. Tämän eron aikaan saamiseksi käytetään yleensä esim. rinnakkaisten ja samankeskisten kennojen yhteydessä huokoista kalvoa kun taas yhdensuuntaisten tasojen muodostelmassa tämä ero saadaan aikaan sijoittamalla apuelektrodi riit- 5 57449 tavan välimatkan päähän fluidisoidun kerroselektrodin yläpuolelle.
Tässä hakemuksessa esitetty muoto, vaikkakaan se ei hakemusta rajoita on sama kuin mikä on esitetty Kanadalaisessa patenttihakemuksessa No. 178.684 , joka on jätetty samanaikaisesti tämän hakemuksen kanssa, kuten kuviossa 2 ja 3 on tarkemmin esitetty on apuelektrodi levyn muotoinen ja valmistettu lyijystä ja lyijyseoksista. Johtamaton seulamateriaali voi olla synteettistä orgaanista kuitumateriaalia olevaa, elektrolyyttistä liuosta kestävää seulakangasta kuten esim. nylon, polyesteriä, plyetyleeniä, polypropyleeniä tai teflonia. Impreg-naation aikana pitää huolehtia paineen säätelemisestä sellaiseksi, että seulakangas painuu lyijyyn vain n. 50%, jolloin kerroksen hiukkasia estetään joutumasta kosketukseen apuelektrodin lyijyn tai lyijy-seoksen kanssa. Tavallisesti 170 - 240 Atm on riittävä paine saamaan aikaan aopivan impregnaation käytettäessä puhtaasta lyijystä valmistettuja apuelektrodeja. Kankaiden silmukka-aukon koko riippuu fluidisoidun kerroksen hiukkasten koosta, mutta se ei saisi olla suurempi kuin n. puolet fluidisoidun kerroksen hiukkasten koosta. Levynmuotoi-set impregnoidut elektrodit voidaan muodostaa edelleen mihin tahansa sopivaan muotoon huolellisella muotoilulla, jolloin ne mukautuvat kennon geometrisiin vaatimuksiin.
On havaittu, että yllä esitetyn apuelektrodin avulla voidaan kennon jännitettä alentaa ja sen seurauksena vähentää kennon tehon kulutusta. Esim. käytettäessä yllä esitetyn kaltaista impregnoitua apuelek-trodia kokeissa, joissa kupari erotettiin malmista elektrolyyttisesti laimeista liuoksista, mitattiin tehon kulutukseksi 2,6 - 3,6 kWh/kg, kun taas käytettäessä samaa elektrolyyttiä, mutta tavanomaisia (paljaita) elektrodeja.sen yhteydessä sijoitettuna kerroksen yläpuolelle, muodostui tehon kulutukseksi 10,8 kWh/kg.
Tämän keksinnön pääetu on se, että koska hiukkaskerroksen läpi kulkeva kaasuvirta saa aikaan välttämättömät kerroksen fluidisoitumis-tunnusmerkit, elektrolyyttinen liuos voidaan syöttää kennoon millä tahansa sopivalla virtausmäärällä toiminnan tarkoitusperistä riippuen. Jos esim. pitää suorittaa täydellinen ionien poistaminen jostakin määrätystä elektrolyyttisestä liuoksesta, liuoksen virtausmäärä voidaan säätää sellaiseksi, että täydellinen poistuminen voidaan saada aikaan yhdellä kennon läpi tapahtuvalla kierroksella riippumatta fluidisoidun kerroksen korkeudesta tai hiukkasten ominaispainosta ja koosta. Lisäk- 6 57449 si elektrolyyttisen liuoksen virtausmäärä voidaan säätää itse toiminnan aikana konpensoimaan poistettavien ionien konsentraatiossa mahdollisesti tapahtuvat muutokset.
Lisäksi kaasu- fluidisoidun kerrostetun elektrodijärjestelmän etuna on se, että elektrolyytti voidaan syöttää kennoon ilman että olisi välttämätöntä kuljettaa se huokoisen pohjan läpi. Tämän vuoksi ei välttämättä tarvita hienoista suspensiohiukkasista vapaata elektrolyyttis-täliuosta, joka voisi tukkia huokoisen pohjan kuten saattaa tapailtua hiukkaskerros elektrodien kohdalla, jotka fluidisoidaan elektrolyyttisen liuoksen avulla.
Eräässä esimerkkielektrolyysissä, joka suoritettiin käyttämällä keksinnön mukaista fluidisoitua kerroselektrodikennoa kuljetettiin liuos, joka sisälsi 1-7 g/1 kupari-ioneja (kuparisulffaattina) ja 50 g/1 rikkihappoa fluidisoidun kerroselektrodin läpi, joka oli valmistettu n.
130 mikronin suuruisista kuparihiukkasista. Kenno oli 5,1 cm paksu, 12 cm leveä ja 35,5 cm korkea ja liuoksen virtausmäärä oli 1,3 L/min. Fluid iso imi skaasu oli ilmaa, joka saa aikaan n. 30% kerro sl aa jentuman. Kennon virran ollessa 200 amppeeria ja kennon jännitteen 3-4 volttia oli liuoksen väkevyys kennon ulosmenoaukossa 0,13 g/1 kuparia, mikä vastaa sitä, että 92,4% kupari-ioneista oli poistunut elektrolyytin tultua kuljetetuksi yhden kerran fluidisoidun kerroselektrodikennon läpi.
Eräässä toisessa esimerkissä erilaisia happamia laimeita liuoksia, jotka sisälsivät kupari, telluriumia ja seleniumia kuljetettiin erään toisen, samoin keksinnön mukaisen kennon (7,9 cm paksun, 15,2 cm leveän ja 102 cm korkean) läpi. Kennon eri parametrit on esitetty seuraavassa taulukossa; 7 57449 p p p
P P P
I -P -P -P
l-H o tao <U to <U tO <D to to ft PiO.j p ra ·> p ra - p ra ~ O Ph Ph 3 V OOV- OOt- o o T-
3 S cö-HtrJ Ph p Ph p Ph P
•HS ÄH ft CÖ -H w CÖ -H w «5 -H M
ι-Ä P Λ H Ph ÄHft ÄHft ra ^ VO <M LO τ- 'φτ- ^1- C) CM T- oo o o o o v h ·« ·· ·· ·«
" ra 3 "«*. oo OO OO OO
co > bo v V
ra ^ vo coco vo T- ιο -το (f\0 oo oo oo « · · · ·· · ·
0>:ctf\ OO oo oo OO
EH > hfl V
ra
^ en oo to cm to cm to CM
ra T- cm oo oo oo ·· ·· ·· ··
pira\ OO OO OO OO
O > bO
O
W----- ^ Ö p ra ra b ra^· o o o to <ä ,¾ ra :rö p · · · · EH O P P -H r- 1- <- -r- P P :cd g •H ·Η 3 pl > S Hl " ra ra Ta rap ra
O -H P O O LO
g ra p · · ·
Sh co o s s ra:ra o cm f- t- _ W -o> f> P . o ra ra p .
Ö P Ph o o o o
ra -H g LO LO LO LO
W t> ra CM CM CM CM
P ——————————— --- ra ra ra Λί P o ra
ΡΛί 00 O Ή- LO
P P CM CM T- CM
ra o g o 8 57449
Kunkin sarakkeen ensimmäinen lukema esittää kuparin, telluriumin ja seleniumin alkuperäistä väkevyyttä, kun taas toinen lukema esittää sitä kuparin, telluriumin ja seleniumin väkevyyttä, joka on jäljellä laimeassa liuoksessa kun liuos on kulkenut kerran kennon läpi. Huomataan, että telluriumin ja seleniumin väkyvyys pienenee kaikissa tapauksissa. Yllä olevissa esimerkeissä tapahtuu seuraava kemiallinen reaktio; 4Cu + Se0j2- + 6H+ _ Cu2Se + 2Cu2+ + 3H20 4Cu + Te0j2- + 6H+ - Cu2Te + 2Cu2+ + 3H20
Kuparitelluridi tai kupariselenidi kiinnittyy huonosti kerroksen ku-parihiukkasiin ja tämän seurauksena virtaa pois kennokammiosta seulan 40 läpi. Tämän jälkeen kuparitelluridi tai selenidi regenoidaan helposti liuoksesta millä tahansa sopivalla menetelmällä esim. suodattamalla. Kemiallisen reaktion aikana irtautuneet kupari-ionit sijoittuvat edelleen sähkökemiallisesti kuparihiukkasille, jotka muodostavat fluidisoidun kerroskatodin.
Vaikka keksintöä on selostettu viittaamalla sen erääseen sopivaan suoritusmuotoon, on ymmärrettävää, että se ei rajoitu näihin suoritusmuotoihin. Esim. kerroksen fluidisoimiseen käytetty kaasu voi olla ilmaa tai muita, edullisesti inerttejä kaasuja. Samoin saattaa olla mahdollista soveltaa fluidisoitua kerroselektrodijärjestelmää menetelmiin liuosten käsittelemiseksi, jotka liuokset eivät ole samoja kuin ne, joita tässä on käsitelty ainoastaan esimerkin muodossa.
Claims (2)
1. Menetelmä metallien talteenottamiseksi sähkökemianieesti niitä sisältävästä ioniliuoksesta käyttämällä sähkökemiallista kennoa, jossa on fluidisoitu kerros ja johon kuuluu elektrodikammio (14), jossa on huokoinen pohja (24), tähän kammioon sijoitettu pääelektrodi (25), joka muodostu kerroksesta pieniä, kiinteitä metallisia tai metallipäällysteisiä partikkeleita, apuelektrodi (30), joka on myös sijoitettu kammioon (14) ja eristetty pääelektrodista (25), virran syötön (32), joka ulottuu mainittuun kerrokseen, sekä laitteen elektrolyytin kierrättä- ' miseksi kerroksen läpi, tunnettu siitä, että mainittu kerros fluidisoi- daan yksinomaan johtamalla ilmaa tai inerttiä kaasua huokoisen pohjan (24) läpi määrätyllä nopeudella ja paineella aikaansaamaan haluttu fluidisaatioaste ja , että ioniliuos kierrätetään kerroksen läpi määrätyllä virtausnopeudella.
2. Sähkökemiallinen kenno, jossa on fluidisoitu kerros patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi metallien talttenottamiseksi metalleja sisältävästä ioniliuoksesta, johon kennoon kuuluu elektrodikammio (14), jossa on huokoinen pohja (24), kammioon (14) sijoitettu pääelektrodi (25), joka muodostuu kerroksesta pieniä kiinteitä metallisia tai metallipäällysteisiä patikkeleita, apu-elektrodi (30) sijoittettuna kammioon (14) ja sähköisesti eristetty pääelektrodista (25), virran syötön (32), joka ulottuu kerrokseen, sekä laitteet elektrolyytin kierrättämiseksi mainitun kerroksen läpi, tunnettu siitä, että on järjestetty laitteet ilman tai inertin kaasun johdamiseksi mainitun huokoisen pohjan (24) läpi määrätyllä nopeudella ja paineella kerroksen (25) fluidisoimiseksi ja että lisäksi on järjestetty laitteet (34) ioniliuoksen johtamiseksi elektrodi- ' kammioon (14) määrätyllä virtausnopeudella.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA178,670A CA1001986A (en) | 1973-08-13 | 1973-08-13 | Fluidized-bed electrode system |
| CA178670 | 1973-08-13 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI218374A7 FI218374A7 (fi) | 1975-02-14 |
| FI57449B true FI57449B (fi) | 1980-04-30 |
| FI57449C FI57449C (fi) | 1980-08-11 |
Family
ID=4097548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI2183/74A FI57449C (fi) | 1973-08-13 | 1974-07-17 | Foerfarande foer elektrokemiskt tillvaratagande av metaller och elektrokemisk cell |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3941669A (fi) |
| JP (1) | JPS533961B2 (fi) |
| BE (1) | BE818768A (fi) |
| CA (1) | CA1001986A (fi) |
| DE (1) | DE2438831C3 (fi) |
| FI (1) | FI57449C (fi) |
| GB (1) | GB1427267A (fi) |
| SE (1) | SE406480B (fi) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3994796A (en) * | 1975-09-11 | 1976-11-30 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Electrolytic plating apparatus for discrete microsized particles |
| US4124453A (en) * | 1975-09-29 | 1978-11-07 | National Research Development Corporation | Electrochemical processes |
| GB1513259A (en) * | 1975-10-10 | 1978-06-07 | Nat Res Dev | Diaphragmless electrochemical cell |
| CA1062651A (en) * | 1976-05-11 | 1979-09-18 | Noranda Mines Limited | Process and apparatus for electrowinning metal from metal bearing solutions |
| JPS5392302A (en) * | 1977-01-25 | 1978-08-14 | Nat Res Inst Metals | Electrolytic refining of metal |
| US4240886A (en) * | 1979-02-16 | 1980-12-23 | Amax Inc. | Electrowinning using fluidized bed apparatus |
| US4243498A (en) * | 1979-02-16 | 1981-01-06 | Amax Inc. | Nickel electrowinning using reduced nickel oxide as a fluidized cathode |
| US4313813A (en) * | 1979-10-09 | 1982-02-02 | Ppg Industries, Inc. | Fixed bed oxygen depolarized cathode chlor-alkali cell |
| US4244793A (en) * | 1979-10-09 | 1981-01-13 | Ppg Industries, Inc. | Brine electrolysis using fixed bed oxygen depolarized cathode chlor-alkali cell |
| US4292197A (en) * | 1979-10-09 | 1981-09-29 | Ppg Industries, Inc. | Method of preparing electrocatalyst for an oxygen depolarized cathode electrolytic cell |
| US4263110A (en) * | 1979-12-17 | 1981-04-21 | United Technologies Corporation | Hydrogen-bromine generation utilizing semiconducting platelets suspended in a vertically flowing electrolyte solution |
| AU568388B2 (en) * | 1983-08-10 | 1987-12-24 | National Research Development Corp. | Purifying a mixed cation electrolyte |
| GB8508726D0 (en) * | 1985-04-03 | 1985-05-09 | Goodridge F | Purifying mixed-cation electrolyte |
| GB8900557D0 (en) * | 1989-01-11 | 1989-03-08 | Atomic Energy Authority Uk | Electrochemical cell |
| US8097132B2 (en) | 2006-07-04 | 2012-01-17 | Luis Antonio Canales Miranda | Process and device to obtain metal in powder, sheet or cathode from any metal containing material |
| US8545692B2 (en) * | 2011-05-27 | 2013-10-01 | Patrick Ismail James | Apparatus and method for electrochemical modification of concentrations of liquid streams |
| ITRM20110665A1 (it) * | 2011-12-13 | 2013-06-14 | Shap Technology Corp Ltd | Metodo e impianto elettrochimico per il trattamento dei fumi |
| BR102013017403A2 (pt) * | 2013-07-05 | 2016-07-12 | Charles Adriano Duvoisin | equipamento compacto para esterilização por eletrólise de alimentos e utensílios |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1194181A (en) * | 1966-05-24 | 1970-06-10 | Nat Res Dev | Improvements relating to Electrode Arrangements for Electrochemical Cells. |
-
1973
- 1973-08-13 CA CA178,670A patent/CA1001986A/en not_active Expired
-
1974
- 1974-05-01 US US05/466,085 patent/US3941669A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-07-17 FI FI2183/74A patent/FI57449C/fi active
- 1974-07-19 GB GB3213674A patent/GB1427267A/en not_active Expired
- 1974-08-09 SE SE747410221A patent/SE406480B/xx unknown
- 1974-08-12 JP JP9224774A patent/JPS533961B2/ja not_active Expired
- 1974-08-12 BE BE147539A patent/BE818768A/xx unknown
- 1974-08-13 DE DE2438831A patent/DE2438831C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7410221L (fi) | 1975-02-14 |
| GB1427267A (en) | 1976-03-10 |
| JPS533961B2 (fi) | 1978-02-13 |
| DE2438831B2 (fi) | 1979-04-05 |
| DE2438831A1 (de) | 1975-02-27 |
| FI57449C (fi) | 1980-08-11 |
| CA1001986A (en) | 1976-12-21 |
| JPS5062877A (fi) | 1975-05-29 |
| DE2438831C3 (de) | 1980-01-17 |
| FI218374A7 (fi) | 1975-02-14 |
| BE818768A (fr) | 1974-12-02 |
| US3941669A (en) | 1976-03-02 |
| SE406480B (sv) | 1979-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI57449C (fi) | Foerfarande foer elektrokemiskt tillvaratagande av metaller och elektrokemisk cell | |
| CA1086254A (en) | Divided electrochemical cell with electrode of circulating particles | |
| US3887400A (en) | Method and apparatus for electrochemically producing an electric current | |
| US4240886A (en) | Electrowinning using fluidized bed apparatus | |
| US3977951A (en) | Electrolytic cells and process for treating dilute waste solutions | |
| FI60039B (fi) | Elektrokemisk anordning | |
| US20200321661A1 (en) | Zinc battery and zinc flow battery | |
| GB2048306A (en) | Moving bed electrolyses | |
| US4141804A (en) | Process for electrowinning metal from metal bearing solutions | |
| CA2270428A1 (en) | Efficient electrowinning of zinc from alkaline electrolytes | |
| WO1997008363A1 (en) | Intense yet energy-efficient process for electrowinning of zinc in mobile particle beds | |
| KR20020084086A (ko) | 전해질 내의 금속 이온 농도의 조절 방법 및 장치, 및그의 용도 | |
| US4202752A (en) | Cell with multiple anode-cathode chambers for fluid bed electrolysis | |
| Simonsson | A flow-by packed-bed electrode for removal of metal ions from waste waters | |
| US3956086A (en) | Electrolytic cells | |
| US4090927A (en) | Process for electro-depositing a metal on conducting granules | |
| Wenger et al. | Electrochemical concentrating and purifying from dilute copper solutions | |
| US3721611A (en) | Process for the production of metals | |
| US12534818B2 (en) | Method and system for extracting metal and oxygen from powdered metal oxides | |
| CA1132089A (en) | Electrochemical cell | |
| FI57450B (fi) | Hjaelpelektrod | |
| US4035278A (en) | Electrolytic cells | |
| JP4169367B2 (ja) | 電気化学システム | |
| EP0050042B1 (en) | Electrode, cell and process for recovering metals | |
| CA2109067A1 (en) | Electrolytic desilvering method |