PL191468B1 - Wanna elektrolityczna zawierająca człon oddzielający część denną zbiornika od pozostałej części zbiornika - Google Patents

Abstract

1. Wanna elektrolityczna zawierajaca czlon oddzielajacy czesc denna zbiornika od pozosta- lej czesci zbiornika, sluzacy do oddzielania cze- sci dennej wanny elektrolitycznej od reszty wan- ny, w zwiazku z usuwaniem czesci stalych osa- dzonych na dnie wanny elektrolitycznej, zna- mienna tym, ze w wannie (1) elektrolitycznej sa zainstalowane czlony (10) podpierajace i steru- jace, które formuja trajektorie czlonu (11, 21) oddzielajacego, a czlon (11, 21) oddzielajacy jest osadzony ruchomo, przy czym dla wklada- nia do wanny (1) elektrolitycznej, i usuwania z niej czlonu (11, 21) oddzielajacego, wanna ma przestrzen pozostawiona pomiedzy przynajmniej jedna tylna sciana (7, 32) wanny (1) elektroli- tycznej i elektroda (2, 3) znajdujaca sie najblizej tylnej sciany (7, 32). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wanna elektrolityczna zawierająca człon oddzielający część denną zbiornika od pozostałej części zbiornika, w przypadku usuwania osadów ciał stałych powstałych w wannie elektrolitycznej.

W elektrolitycznym procesie technologicznym są wytrącane, w postaci osadów na powierzchni katod zainstalowanych w wannie elektrolitycznej, metale takie jak miedź, nikiel i cynk, pochodzące albo od rozruchowych anod metalowych, które rozpuszczają się w kąpieli elektrolitycznej znajdującej się w wannie, albo z elektrolitu, w którym już są rozpuszczone metalowe jony. Jednak nie wszystkie osady stałe są wytrącane na powierzchniach katod, są to na przykład wartościowe metale i domieszki zawarte w elektrolicie. Tak więc, w ciągu trwania procesu technologicznego rafinacyjnego, na dnie wanny elektrolitycznej są gromadzone różne części stałe, które muszą być od czasu do czasu usuwane z wanny, na przykład dlatego, ponieważ ich materiał stały zawiera cenne składniki takie jak metale szlachetne, albo dlatego, ponieważ narastanie grubszych części stałych zagraża czystości elektrolitycznej katody.

Ogólnie rzecz biorąc, części stałe zgromadzone w wannie elektrolitycznej są przynajmniej w części bardzo mocno rozdrobnione i tylko nieznacznie cięższe niż elektrolit, i z tego powodu trudno jest oddzielać części stałe od elektrolitu. W trakcie procesu elektrolizy jest niezmiernie szkodliwe, jeżeli części stałe zaczynają obieg od dna wanny elektrolitycznej, ponieważ jest wtedy szczególnie możliwość, że cząstki stałe zakończą obieg aż na katodzie, a to dawałoby w rezultacie istotny spadek czystości produkowanego metalu.

Na ogół, usuwanie części stałych zgromadzonych na dnie wanny elektrolitycznej wymaga konieczności przerywania całego procesu elektrolizy, co obniża efektywność jednostkową w czasie, to jest obniża wydajność elektrolizerni. Zatem usuwanie części stałych musi być wykonywaną częścią procedury procesu technologicznego to jest wymiany anod i katod, co czyni wymianę skomplikowaną i powolną, i nakłada ograniczenia odnośnie usuwania części stałych, Co więcej, z wanny muszą być najpierw usunięte dość duże ilości elektrolitu, a następnie ponownie do wanny wprowadzone, co na ogół ma szkodliwe oddziaływanie na jakość elektrolitu i przysparza mnóstwa dodatkowej roboty. Z tym systemem oczyszczania elektrolitu z materiału stałego łączy się również konieczność usuwania z wanny dość dużych ilości elektrolitu, które muszą być zamienione na nowy elektrolit, co może być szkodliwe dla dalszego przetwarzania materiału stałego. W dodatku do tego, ręczne mycie wanien elektrolitycznych czyni proces technologiczny bardziej pracochłonnym i naraża pracowników na rozmaite niebezpieczeństwa zdrowotne, na przykład z powodu oddziaływania rozbryzgów strumienia natrysku wydostających się wanny i z powodu składników zawartych w tym strumieniu. Podobnie, z powodu potrzeby zatrudniania wielu pracowników niezbędnych do mycia ręcznego wanien, jest często niemal niemożliwe zautomatyzowanie podawania elektrolitu, co dalej wpływa na wzrost potrzeb w elektrolizerni, w zakresie robocizny.

Z brytyjskiego opisu patentowego nr 2045801 wynika że dno wanny elektrolitycznej jest czyszczone poprzez zgarnianie członem podobnym do zgarniacza lub ostrzem w celu zruszenia i przemieszczenia osadów na zewnątrz obszaru. Ruch zgarniający jest realizowany za pomocą zdalnego sterowania z zewnątrz wanny i napędu silnikowego z mechanizmem łańcuchowym.

Opis patentowy US-A-4214964 przedstawia proces elektrolityczny i wannę elektrolityczną do uzyskiwania metali z niskowartościowych koncentratów. Wanna jest zasilana energią dla prowadzenia procesu elektrolizy a kwas jest uwalniany na anodach, co powoduje rozpuszczanie metali, które tworzą katodę oraz migrują do katody i są osadzane na katodzie. Zanieczyszczenia są oddzielane od koncentratu metodą przesiewową.

W opisie patentowym EP-A1-646662 przedstawiono układ czyszczący do wanien elektrolitycznych, w którym to układzie wanna zawiera przewód z perforowanymi ściankami wznoszący się wzdłuż bocznych ścian do poziomu cieczy w wannie. Rura jest włożona w przewód dla usuwania osadów z dna wanny przez perforowane ścianki przewodu.

Przedmiotem wynalazku jest wanna elektrolityczna zawierająca człon oddzielający część denną zbiornika od pozostałej części zbiornika, służący do oddzielania części dennej wanny elektrolitycznej od reszty wanny, w związku z usuwaniem części stałych osadzonych na dnie wanny elektrolitycznej, charakteryzująca się zainstalowanymi członami podpierającymi i sterującymi, które formują trajektorię członu oddzielającego, a człon oddzielający jest osadzony ruchomo, przy czym dla wkładania do wanny elektrolitycznej, i usuwania z niej członu oddzielającego, wanna ma przestrzeń pozostawioną

PL 191 468 B1 pomiędzy przynajmniej jedną tylną ścianą wanny elektrolitycznej i elektrodą znajdującą się najbliżej tylnej ściany.

Korzystnie, człon oddzielający jest wykonany w postaci konstrukcji składającej się z elementów, połączonych wzajemnie i odgiętych jeden względem drugiego.

Korzystnie, przestrzeń oddzielona przez człon oddzielający, znajdująca się w pobliżu dna wanny elektrolitycznej, oraz przestrzeń znajdująca się w sąsiedztwie tylnej ściany, stanowią razem zamkniętą przestrzeń, przy czym człon oddzielający ma uszczelnioną jednolitą powierzchnię.

Korzystnie, przestrzeń oddzielona przez człon oddzielający, jest połączona z przestrzenią wanny elektrolitycznej zawierającą roztwór elektrolityczny.

Korzystnie, do członu oddzielającego oczyszczającego dno z części stałych jest przymocowana przynajmniej część dysz do doprowadzania czynnika czyszczącego do przestrzeni w części dennej wanny elektrolitycznej.

Dzięki temu, że człon oddzielający według wynalazku jest utworzony ze struktury w postaci połączonych giętkich elementów, które tworzą w istocie zwartą powierzchnię, lecz które mogą również być odginane jeden względem drugiego, to w ten sposób człon oddzielający może być instalowany w wannie elektrolitycznej bez żadnego szczególnie do tego celu przeznaczonego otworu wykonywanego w wannie, po prostu przez doprowadzenie członu oddzielającego do powierzchni ciekłego elektrolitu, i dalej przez wprowadzenie go pod powierzchnię, w konkretnym miejscu przy tylnej ścianie wanny elektrolitycznej.

Kiedy pojawia się potrzeba usuwania części stałych zgromadzonych na dnie wanny elektrolitycznej, człon oddzielający według wynalazku jest najpierw naprowadzany nad wannę elektrolityczną, w przestrzeń znajdującą się pomiędzy tylną ścianą wanny elektrolitycznej i elektrodą umieszczoną najbliżej wymienionej tylnej ściany, tak że jeden koniec członu oddzielającego jest, korzystnie, zbliżony do powierzchni elektrolitu. Kiedy człon oddzielający zaczyna być wprowadzany, z członu transportującego go do wanny elektrolitycznej, pod powierzchnię elektrolitu, przechodzenie członu oddzielającego wewnątrz elektrolitu jest sterowane za pomocą członów podpierających i sterujących, przymocowanych do wanny elektrolitycznej, korzystnie do ścian wanny elektrolitycznej.

Człony podpierające i sterujące przymocowane w sąsiedztwie dna wanny elektrolitycznej, są zainstalowane w wannie na takiej wysokości względem dna wanny elektrolitycznej, że kiedy przemieszcza się człon oddzielający, z szybkością określoną przez człon transportujący, części stałe znajdujące się na dnie wanny elektrolitycznej nie przemieszczają się na skutek ruchu członu oddzielającego, a przez to zapobiega się ponownemu wymieszaniu części stałych z ciekłym elektrolitem.

Z powodu wzajemnej elastyczności elementów struktury członu oddzielającego, wtedy, kiedy jest instalowany człon oddzielający w wannie, kontynuowany kierunek ruchu członu oddzielającego może być zmieniany, z pionowego kierunku w sąsiedztwie tylnej ściany wanny elektrolitycznej, do właściwie poziomego kierunku w sąsiedztwie bocznych ścian wanny elektrolitycznej. Tym samym człony podpierające i sterujące, członu oddzielającego, mogą być ułożone właściwie w pobliżu obu tylnych ścian wanny elektrolitycznej, tak że człon oddzielający może być wkładany do wanny elektrolitycznej, korzystnie, przez przestrzeń znajdującą się w sąsiedztwie jednej tylnej ściany i może być usuwany z wanny przez przestrzeń w sąsiedztwie drugiej tylnej ściany.

Kiedy człon oddzielający według wynalazku zostanie umieszczony w wannie elektrolitycznej, oddziela on część wanny, która się znajduje w pobliżu dna, od reszty wanny, i jednocześnie oddziela on części stałe znajdujące się na dnie wanny elektrolitycznej od elektrolitu, który jest potrzebny do kontynuowania procesu elektrolizy. W następstwie tego, przestrzeń pozostawiona pomiędzy członem oddzielającym i dnem wanny elektrolitycznej może być czyszczona z części stałych bez stwarzania możliwości wymieszania ich z ciekłym elektrolitem występującym w pozostałej części wanny. Tak więc, usuwanie części stałych może być przeprowadzane wtedy kiedy proces elektrolizy trwa, i zupełnie oddzielnie od obróbki elektrod. Kiedy części stałe zostały już usunięte z dna wanny elektrolitycznej, człon oddzielający jest usuwany z wanny przy wykorzystaniu do tego celu członów podpierających i sterujących, przymocowanych do wanny elektrolitycznej, i przemieszczany na przenośnik taśmowy członu oddzielającego, znajdujący się na zewnątrz wanny, a przenośnik taśmowy przenosi człon oddzielający do innej wanny elektrolitycznej, gdzie musi być przeprowadzone usuwanie części stałych z wanny elektrolitycznej, w sposób odpowiadający powyższemu.

Człon oddzielający według wynalazku może być umieszczany w wannie elektrolitycznej tak, że pomiędzy członem oddzielającym i przeciwległą tylną ścianą jest pozostawiany właściwy luz, po to by człon oddzielający nie oddzielał w sposób nieprzepuszczalny części stałych znajdujących się poniżej

PL 191 468 B1 członu oddzielającego od elektrolitu znajdującego się nad nim. W tym przypadku człon oddzielający nie jest naprężany przez ciężar elektrolitu pozostającego nad nim, a w ten sposób przestrzeń oddzielona przez człon oddzielający zachowuje połączenie z przestrzenią zawierającą elektrolit.

Człon oddzielający według wynalazku może być także umieszczany w wannie elektrolitycznej tak, żeby oddzielał przestrzeń pozostawioną pod nim, zawierającą części stałe, właściwie w sposób nieprzepuszczalny. W tym przypadku człon oddzielający może być przewidziany, korzystnie, na przykład z elementem uszczelniającym wypełnianym jakąś ciekłą lub gazową substancją, który uszczelnia człon oddzielający po zainstalowaniu go w elektrolicie i osadzeniu na odpowiednim miejscu, na ścianach wanny elektrolitycznej.

Dodatkowo, oprócz przestrzeni znajdującej się w pobliżu dna wanny, człon oddzielający może także oddzielać jeszcze inne przestrzenie w wannie elektrolitycznej, przynajmniej przestrzeń znajdującą się w sąsiedztwie jednej z tylnych ścian, po to żeby wymieniona wydzielona przestrzeń znajdująca się w sąsiedztwie tylnej ściany mogła być, korzystnie, wykorzystywana, na przykład wtedy, kiedy usuwa się części stałe.

Wtedy, gdy stosuje się człon oddzielający według wynalazku, człony podpierające i sterujące, członu rozdzielającego, mogą być zainstalowane w wannie elektrolitycznej, albo tak, że, kiedy człon oddzielający przesuwa się, są tam wykorzystywane tylko te człony podpierające i sterujące, które są umieszczone w pobliżu jednej z tylnych ścian, przy czym w tym przypadku ruch członu oddzielającego odbywa się w przód i w tył, albo też, kiedy w sąsiedztwie obu tylnych ścian wanny elektrolitycznej znajdują się zainstalowane człony podpierające i sterujące, tak że człon oddzielający jest wkładany do wanny elektrolitycznej przez przestrzeń pozostawioną pomiędzy elektrodą znajdującą się w sąsiedztwie jednej tylnej ściany, a usuwany z wanny elektrolitycznej przez przestrzeń pozostawioną pomiędzy przeciwległą tylną ścianą i elektrodą znajdującą się w sąsiedztwie niej, przy czym w tym przypadku ruch członu oddzielającego odbywa się zawsze w tym samym kierunku.

Z członem oddzielającym może być także połączone, przynajmniej częściowo, urządzenie do oczyszczania dna wanny, w którym to przypadku urządzenie oczyszczające wchodzi do wanny elektrolitycznej równolegle z członem oddzielającym. Urządzenie oczyszczające połączone z członem oddzielającym może zawierać, na przykład, dysze spłukujące lub narządy mechaniczne do usuwania części stałych, w którym to przypadku część dna wanny elektrolitycznej może być poddawana działaniu wprowadzanych tam środków służących do czyszczenia dna z części stałych, w postaci płynu lub gazu.

Jak widać z powyższego dzięki niniejszemu wynalazkowi usuwa się niektóre wady występujące w dotychczasowej technice i proponuje się człon oddzielający, nadający się do stosowania w wannach elektrolitycznych, po to by oddzielać dno wanny elektrolitycznej od reszty wanny, tak żeby usuwanie części stałych z dna wanny elektrolitycznej mogło być przeprowadzane bez wydzielania tego zabiegu w sposób zasadniczy z procesu technologicznego elektrolizy.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład wynalazku w widoku bocznym, częściowo w przekroju, fig. 2 - przykład z fig. 1 pokazany w przekroju od strony strzałek A-A, fig. 3 -inny zalecany przykład według wynalazku, pokazany w widoku bocznym, w przekroju, fig. 4 - trzeci zalecany przykład według wynalazku, pokazany w widoku bocznym częściowo w przekroju.

Zgodnie z figurami 1i 2, w wannie 1 elektrolitycznej są umieszczone elektrody, anody 2 i katody 3, w porządku przemiennym, a metal produkowany w procesie elektrolizy osadza się na katodzie 3 i pochodzi z roztworu 4 elektrolitycznego znajdującego się w wannie elektrolitycznej. W czasie trwania procesu elektrolizy, na dnie 55 wanny 1 elektrolitycznej osadzają się cząstki materiału 6 stałego, które muszą być od czasu do czasu usuwane z wanny 1. Według wynalazku, na ścianach 8 i 9 bocznych wanny 1 elektrolitycznej, są zainstalowane człony 10 podpierające i sterujące. Za pomocą wymienionych członów 10 podpierających i sterujących człon oddzielający 11 jest podpierany wtedy, gdy jest on umieszczany w wannie 1 elektrolitycznej, oraz jest prowadzony wewnątrz wanny 1,w taki sposób, że te człony 10 formują trajektorię członu oddzielającego 11. Człon oddzielający 11, który oddziela przestrzeń 12 w części dennej wanny 1 elektrolitycznej, zawierającą materiał 6 stały, od reszty wanny 1, jest utworzony w postaci giętkiej struktury złożonej z połączonych wzajemnie między sobą elementów 13, korzystnie takich, które umożliwiają odginanie członu 11 oddzielającego podczas przechodzenia od miejsc znajdujących się w sąsiedztwie tylnej ściany 7 do miejsc znajdujących się w sąsiedztwie dna 5, wanny 1 elektrolitycznej.

PL 191 468 B1

W przykładzie według figur 1i 2, człon 11 oddzielający jest wyposażony w dysze 14, przez które do przestrzeni 12 w części dennej jest doprowadzany płyn lub gaz, służący do ułatwiania usuwania materiałów 6 stałych. Materiał 6 stały i ciecz pozostawiona w przestrzeni 12 w części dennej, jak również i płyn lub gaz wprowadzony tam przez dysze 14, są usuwane z wanny 1 elektrolitycznej za pośrednictwem wylotu 15 przewidzianego w dnie 5 wanny elektrolitycznej.

Przykład według fig. 3 różni się od przykładu z fig. 1tym, że człon 21 oddzielający jest instalowany w wannie 1 elektrolitycznej tak, że jest uszczelniony. W ten sposób przestrzeń 22 w części dennej, wydzielona z wanny 1 elektrolitycznej za pomocą członu 21 oddzielającego, oraz przestrzeń 23 pozostawiona pomiędzy członem 21 oddzielającym i tylną ścianą 7 wanny 1 elektrolitycznej, tworzą razem przestrzeń zamkniętą, w ten sposób części stałe 24 i ciecz znajdująca się w przestrzeniach 22 i 23 są wydalane z elektrolizy za pośrednictwem przestrzeni 23.

Na fig. 4 człon oddzielający 11 według fig. 1 jest umieszczany w wannie 1 elektrolitycznej tak, że człony 10 podpierające i sterujące, które są zainstalowane na ścianach 8 i 9 bocznych w wannie 1. elektrolitycznej, zapewniają wkładanie członu 11 oddzielającego do wanny 1 elektrolitycznej, na przykład, w sąsiedztwie tylnej ściany 7 i wyjmowanie go z wanny 1 elektrolitycznej w sąsiedztwie drugiej tylnej ściany 32.

Claims (6)

1. Wanna elektrolityczna zawierająca człon oddzielający część denną zbiornika od pozostałej części zbiornika, służący do oddzielania części dennej wanny elektrolitycznej od reszty wanny, w związku z usuwaniem części stałych osadzonych na dnie wanny elektrolitycznej, znamienna tym, że w wannie (1) elektrolitycznej są zainstalowane człony (10) podpierające i sterujące, które formują trajektorię członu (11, 21) oddzielającego, a człon (11, 21) oddzielający jest osadzony ruchomo, przy czym dla wkładania do wanny (1) elektrolitycznej, i usuwania z niej członu (11, 21) oddzielającego, wanna ma przestrzeń pozostawioną pomiędzy przynajmniej jedną tylną ścianą (7, 32) wanny (1) elektrolitycznej i elektrodą (2, 3) znajdującą się najbliżej tylnej ściany (7, 32).

2. Wanna według zastrz. 1, znamienna tym, że człon (11, 21) oddzielający jest wykonany w postaci konstrukcji składającej się z elementów (13) połączonych wzajemnie między sobą i odgiętych jeden względem drugiego.

3. Wanna według zastrz. 1, znamienna tym, że przestrzeń (22) oddzielona przez człon (11, 21) oddzielający, znajdująca się w pobliżu dna wanny (1) elektrolitycznej, oraz przestrzeń (23) znajdująca się w sąsiedztwie tylnej ściany (7), stanowią razem zamkniętą przestrzeń.

4. Wanna według zastrz. 3, znamienna tym, że człon (11, 21) oddzielający ma uszczelnioną jednolitą powierzchnię.

5. Wanna według zastrz. 1, znamienna tym, że przestrzeń (22, 23) oddzielona przez człon oddzielający (11, 21), jest połączona z przestrzenią wanny (1) elektrolitycznej zawierającą roztwór (4) elektrolityczny.

6. Wanna według zastrz. 1albo3,albo5, znamienna tym, że do członu (11, 21) oddzielającego oczyszczającego dno z materiału stałego jest przymocowana przynajmniej część dysz (14) do doprowadzania czynnika czyszczącego do przestrzeni (12) w części dennej wanny (1) elektrolitycznej.