RU2340708C1 - Electrode for electrochemical extraction of metals from solutions of their salts - Google Patents
Electrode for electrochemical extraction of metals from solutions of their salts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340708C1 RU2340708C1 RU2007113049/02A RU2007113049A RU2340708C1 RU 2340708 C1 RU2340708 C1 RU 2340708C1 RU 2007113049/02 A RU2007113049/02 A RU 2007113049/02A RU 2007113049 A RU2007113049 A RU 2007113049A RU 2340708 C1 RU2340708 C1 RU 2340708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sections
- electrode
- tape
- carbon
- current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрохимии, предназначено для электрохимического извлечения металлов из растворов их солей. К таким металлам относятся, например, медь, серебро, золото, платиноиды, редкие металлы.The invention relates to electrochemistry, is intended for electrochemical extraction of metals from solutions of their salts. Such metals include, for example, copper, silver, gold, platinoids, rare metals.
Известны электроды из углеграфитовых материалов, используемые в катодных камерах электролизеров для извлечения металлов, например, благородных, из растворов солей, которые выполнены в виде углеграфитовых пластин (патент RU 2021394 С1, МПК5 С25С 7/00, 15.10.1994) или в виде углеграфитового волокнистого материала, например, графитизированного ватина (патент RU 2248413 С2, МПК7 С25С 7/02, 20.03.2005), а также в виде лент углеграфитового электропроводного волокнистого материала (патент RU 2255152 С1, МПК7 D01F 11/16, 27.06.2005).Known electrodes made of carbon graphite materials used in the cathode chambers of electrolyzers for the extraction of metals, for example, noble, from salt solutions, which are made in the form of carbon graphite plates (patent RU 2021394 C1, IPC5
Известен также катод для использования в электролизере для электрохимического извлечения металла из водного раствора, имеющий поверхность осаждения с набором чередующихся гребней и впадин (заявка RU 2005115463 А, МПК7 С25С 1/00, 27.10.2005).Also known is a cathode for use in an electrolyzer for electrochemical extraction of metal from an aqueous solution having a deposition surface with a set of alternating ridges and depressions (application RU 2005115463 A,
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является углеграфитовый электрод, выполненный в виде волокнистой ленты, размещенный зигзагообразно между стенками корпуса катодной камеры электролизера и токоподводами, используемый для извлечения металлов из растворов их солей (патент RU 2054055 C1, C25C 7/02,10.02.1986) - прототип.The closest analogue of the claimed invention is a carbon graphite electrode made in the form of a fibrous tape, placed in a zigzag pattern between the walls of the cathode chamber of the electrolyzer and current leads, used to extract metals from solutions of their salts (patent RU 2054055 C1, C25C 7 / 02.10.02.1986) - prototype.
Недостатком известного технического решения является неудовлетворительная полнота извлечения целевого металла, а также ограниченный срок эксплуатации электрода.A disadvantage of the known technical solution is the unsatisfactory completeness of extraction of the target metal, as well as the limited life of the electrode.
Техническим результатом при использовании заявленного изобретения является повышение срока эксплуатации его в стационарном режиме без разрушения в агрессивных химических средах в одном устройстве с разными электрическими режимами одновременно.The technical result when using the claimed invention is to increase its service life in a stationary mode without destruction in aggressive chemical environments in one device with different electrical modes at the same time.
Указанный технический результат достигается тем, что электрод для электрохимического извлечения металлов из растворов их солей выполнен из графитированной углеродной токопроводящей ленты, содержащей участки из токонепроводящей химически стойкой ткани; при этом концы углеродной ленты соединены в замкнутое кольцо; упомянутые концы могут быть соединены путем поворота.The specified technical result is achieved by the fact that the electrode for the electrochemical extraction of metals from solutions of their salts is made of graphitized carbon conductive tape containing sections of a non-conductive chemically resistant fabric; while the ends of the carbon tape are connected in a closed ring; said ends may be connected by rotation.
В качестве токонепроводящей химически стойкой ткани использована полипропиленовая ткань; участки из полипропиленовой ткани соединены с углеродной лентой путем сшивания; торцы углеродной ленты, сшиваемой с полипропиленовой тканью, зафиксированы (склеены) фторопластовой клейкой лентой.Polypropylene fabric is used as a non-conductive chemically resistant fabric; sections of polypropylene fabric are connected to the carbon tape by stitching; the ends of the carbon tape stitched with polypropylene fabric are fixed (glued) with fluoroplastic adhesive tape.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 изображена схема электрода, общий вид;figure 1 shows a diagram of the electrode, a General view;
на фиг.2 изображен фрагмент электрода, иллюстрирующий соединенные участки из углеродной токопроводящей ленты и токонепроводящей ткани;figure 2 depicts a fragment of an electrode illustrating the connected sections of a carbon conductive tape and conductive fabric;
на фиг.3 изображена схема соединения участков полипропиленовой ткани и углеродной ленты;figure 3 shows a connection diagram of sections of polypropylene fabric and carbon tape;
на фиг.4 изображен электрод в виде ленты Мебиуса;figure 4 shows the electrode in the form of a Mobius strip;
на фиг.3 изображена схема установки для электрохимического извлечения металлов из растворов их солей.figure 3 shows a diagram of an installation for electrochemical extraction of metals from solutions of their salts.
Электрод для электрохимического извлечения металлов из растворов их солей (фиг.1, 2) выполнен в виде замкнутого кольца из графитированной углеродной токопроводящей ленты 1, содержащей участки 2 из токонепроводящей химически стойкой ткани, например, полипропиленовой. Концы углеродной ленты могут быть соединены в кольцо с поворотом соединяемых концов друг относительно друга на 180° с образованием ленты Мебиуса (фиг.4).The electrode for the electrochemical extraction of metals from solutions of their salts (FIGS. 1, 2) is made in the form of a closed ring of graphitized carbon
Длина участков углеродной ленты L (фиг.1) между участками полипропиленовой ткани обусловлена конструктивными особенностями устройства, электролизера, в котором она используется, а ширина m (фиг.2) обусловлена объемом перерабатываемого исходного раствора солей металлов.The length of the sections of the carbon tape L (Fig. 1) between the sections of polypropylene fabric is determined by the design features of the device, the electrolytic cell in which it is used, and the width m (Fig. 2) is determined by the volume of the processed initial solution of metal salts.
Для фиксации углеродных нитей углеродной ленты 1, ее электроизоляции и более прочного сцепления сшивки торцы ленты заклеены фторопластовой клейкой лентой 3 и соединены с полипропиленовой тканью сшивкой полиэфирными нитями 4 (фиг.3). Расстояние n (фиг.2) между соединяемыми концами графитированной ленты составляет 0,5-1,0 см, которое необходимо и достаточно для прерывания тока на различных участках электрода.To fix the carbon filaments of the
Работа электрода по извлечению металлов из раствора их солей (электроэкстракции) заключается в следующем.The work of the electrode for the extraction of metals from a solution of their salts (electroextraction) is as follows.
Электрод 1 принудительно протягивают через установку, содержащую электролитические ванны 5, 6, 7, 8 с заданной линейной скоростью при помощи тянущих вальцов 9. Сшивки участков электрода поэтому должны обеспечивать прочность сцепления соединяемых концов, быть гидрофобными и химически стойкими в используемых растворах.The
Исходный раствор, содержащий ионы целевого металла, подают в электролитическую ванну 5 (фиг.5), в которой катодом является участок заявленного электрода 1, служащий противоэлектродом стационарного электрода (анода) ванны, выполненного из ленты углеродной графитированной ткани. При пропускании постоянного тока заданной величины в гальваностатическом режиме, значение которого ниже предельного тока извлекаемого металла в данном растворе, происходит восстановление целевых ионов до металла на катоде и обеднение исходного раствора по ионам этого металла. Далее углеродная графитированная лента 1 с извлеченным металлом поступает в ванну 6, являющуюся промывной с подготовленной проточной водой, а после выхода из ванны 6 электрод подвергают сушке горячим воздухом 10. Для продолжения процесса извлечения металла из раствора углеродную ленту 1 протягивают через электролитическую ванну 7, в которой извлекаемый металл переносится с углеродной ленты 1 на катод данной ванны, а для последующей промывки углеродную ленту протягивают через ванну 8 с подготовленной проточной водой и далее при помощи тянущих вальцов 9 снова направляют в ванну 5 с исходным раствором. Подачу электрического тока на электролитические ванны осуществляют через верхние графитовые вальцы 11 и противоэлектроды 12, которые в электролитических ваннах, кроме конечной, выполнены из углеродного графитированного материала, а в конечной электролитической ванне - из углеродного графитированного материла или из фольги металла, аналогичного извлекаемому металлу. Извлекаемый металл в конечной электролитической ванне накапливается на катодах из углеродной ткани или на пластинах металла, аналогичного извлекаемому металлу, выполненных, например, в виде кассет или рулонов.The initial solution containing the ions of the target metal is fed into the electrolytic bath 5 (Fig. 5), in which the cathode is a portion of the claimed
В стационарном режиме электролиза обеднение раствора по ионам целевого металла восполняется непрерывной подачей исходного раствора.In the stationary electrolysis mode, the depletion of the solution by the ions of the target metal is made up for by the continuous supply of the initial solution.
При нахождении в растворе ионов разных металлов в первую очередь будут восстанавливаться ионы более положительных металлов. Таким образом, при заданном токовом режиме можно селективно извлекать целевые металлы.When ions of different metals are in solution, ions of more positive metals will be reduced first. Thus, at a given current mode, target metals can be selectively extracted.
После одной или двух, а при необходимости, и более стадий извлечения целевого металла из раствора солей, данный участок электрода попадает в ванну, в которой, как противоэлектрод, он является анодом. Металл под действием постоянного тока окисляется и переходит с него (анода) в раствор, а затем восстанавливается на катоде из фольги данного металла или из углеродной ткани.After one or two, and, if necessary, more stages of extracting the target metal from the salt solution, this portion of the electrode enters the bath, in which, as a counter electrode, it is the anode. The metal under the influence of direct current is oxidized and passes from it (the anode) to the solution, and then is restored at the cathode from the foil of this metal or from carbon fabric.
Накопление металла на катоде может происходить сколь угодно долго, однако количество осаждаемого на заявленном электроде металла должно быть таково, чтобы не происходило его осыпания при прохождении через вращающиеся вальцы, и определяется скоростью протяжки через установку при прочих постоянных условиях.The accumulation of metal at the cathode can occur arbitrarily long, however, the amount of metal deposited on the declared electrode must be such that it does not precipitate when passing through rotating rollers, and is determined by the speed of drawing through the apparatus under other constant conditions.
Процесс извлечения металлов из их растворов с помощью заявленного электрода проиллюстрирован примерами.The process of extracting metals from their solutions using the claimed electrode is illustrated by examples.
Пример 1. Исходный раствор содержит катионы трех металлов:палладия 0,2 г/л, меди 0,5 г/л, железа 2,0 г/л. Электрод 1 заправляется в установку, содержащую, по меньшей мере, две электролитические ванны. В первую ванну подают ток, плотность которого при электроэкстракции палладия устанавливают ниже предельного значения тока для ионов в данном растворе, исходя из их концентрации. Это позволяет значительно повысить селективность извлечения, но при снижении степени извлечения данного иона до примерно 90%.Example 1. The initial solution contains cations of three metals: palladium 0.2 g / l, copper 0.5 g / l, iron 2.0 g / l. The
После извлечения в первой ванне ионов целевого металла обедненный раствор направляют с прерыванием струи во вторую ванну с более низким значением тока, в которой извлекается еще примерно 90% палладия.After extraction of the target metal ions in the first bath, the depleted solution is sent with interruption of the jet into the second bath with a lower current value, in which approximately 90% more palladium is recovered.
Суммарное извлечение палладия после прохождения электрода через две электролитические ванны составляет около 99%. Таким образом, в растворе остается около 0,002 г/л палладия.The total recovery of palladium after the passage of the electrode through two electrolytic baths is about 99%. Thus, about 0.002 g / l palladium remains in solution.
Далее электрод протягивают через конечную электролитическую ванну, в которой палладий электрохимически переносится на накопительный электрод до накопления на нем определенной массы.Next, the electrode is pulled through the final electrolytic bath, in which palladium is electrochemically transferred to the storage electrode until a certain mass is accumulated on it.
Пример 2. Исходный раствор по примеру 1 подают в установку, увеличенную на две ванны. После экстракции палладия из раствора и последующего его переноса на накопительный электрод, раствор, содержащий катионы меди и железа, направляют в следующую электролитическую ванну, в которой происходит электрохимическое извлечение 99% меди. Затем электрод протягивают через ванну, в которой медь электрохимически переносится на накопительный электрод (катод).Example 2. The initial solution of example 1 is served in the installation, increased by two baths. After extraction of palladium from the solution and its subsequent transfer to the storage electrode, the solution containing copper and iron cations is sent to the next electrolytic bath in which the electrochemical extraction of 99% copper takes place. Then the electrode is pulled through a bath in which copper is electrochemically transferred to the storage electrode (cathode).
В отработанном растворе остается около 0,002 г/л палладия, 0,005 г/л меди и исходное количество железа.About 0.002 g / l palladium, 0.005 g / l copper and the initial amount of iron remain in the spent solution.
Преимуществами заявленного электрода являются следующие:The advantages of the claimed electrode are as follows:
- простота конструкции и эксплуатации;- simplicity of design and operation;
- при соединении концов заявленного электрода в кольцо, особенно с поворотом на 180° в виде ленты Мебиуса вокруг продольной оси, вся поверхность электрода работает в одинаковых условиях, износ электрода идет равномерно, и срок эксплуатации его повышается;- when connecting the ends of the claimed electrode into a ring, especially with a 180 ° rotation in the form of a Moebius tape around the longitudinal axis, the entire surface of the electrode works under the same conditions, the wear of the electrode is uniform, and its service life is increased;
- возможность использования на разных участках электрода различных токовых режимов;- the possibility of using different current modes in different sections of the electrode;
- работа электрода в стационарном режиме.- operation of the electrode in stationary mode.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007113049/02A RU2340708C1 (en) | 2007-04-10 | 2007-04-10 | Electrode for electrochemical extraction of metals from solutions of their salts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007113049/02A RU2340708C1 (en) | 2007-04-10 | 2007-04-10 | Electrode for electrochemical extraction of metals from solutions of their salts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007113049A RU2007113049A (en) | 2008-10-20 |
RU2340708C1 true RU2340708C1 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=40040876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007113049/02A RU2340708C1 (en) | 2007-04-10 | 2007-04-10 | Electrode for electrochemical extraction of metals from solutions of their salts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2340708C1 (en) |
-
2007
- 2007-04-10 RU RU2007113049/02A patent/RU2340708C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007113049A (en) | 2008-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4308122A (en) | Apparatus for waste treatment equipment | |
US4367127A (en) | Metals recovery cell and electrode assembly for same | |
US883170A (en) | Electrode for the recovery of metals from solutions by electrolysis. | |
JP4484414B2 (en) | Method and apparatus for adjusting metal ion concentration in an electrolyte fluid, method of using the method and method of using the apparatus | |
US7056424B2 (en) | Cathode for electrochemical regeneration of permanganate etching solutions | |
GB2343192A (en) | Electrochemical cell for metal recovery | |
CA3045718C (en) | Method and apparatus for producing hydrogen having reversible electrodes | |
US2643222A (en) | Method of cathodically descalling and electrode therefor | |
JP5617240B2 (en) | Electroosmotic dehydration method and apparatus | |
RU2340708C1 (en) | Electrode for electrochemical extraction of metals from solutions of their salts | |
RU65894U1 (en) | ELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL EXTRACTION OF METALS FROM SOLUTIONS OF THEIR SALTS | |
CA1273604A (en) | Electrodes, electro-chemical cells containing said electrodes, and process for forming and utilizing such electrodes | |
PL316550A1 (en) | Method of electrolytically refining silver in a moebius cell | |
RU2343231C1 (en) | Facility for continuous electroextraction from solutions of metals' salts | |
RU68002U1 (en) | INSTALLATION FOR CONTINUOUS SELECTIVE ELECTROCHEMICAL EXTRACTION OF METALS FROM SOLUTIONS OF THEIR SALTS | |
EP0610946A1 (en) | Activated cathode for chlor-alkali cells and method for preparing the same | |
US3464904A (en) | Method for treating metallic sulfide compounds | |
JPS6026689A (en) | Method and device for producing metallic foil by electrodeposition | |
CN106277694A (en) | The anode material of electronic/elastic squeezer of high pressure coupling and installation and application thereof | |
CN107849715A (en) | Electrode assembly for non-ferrous metal electro-deposition | |
RU2054055C1 (en) | Electrolyzer cathodic chamber | |
TW201303082A (en) | Electrolytic recovery method for noble metal | |
CN205398429U (en) | Positive pole filter plate of electronic / high -pressure coupling elasticity squeezer | |
KR20220046589A (en) | Metal recovery from lead-containing electrolytes | |
JPH07150385A (en) | Method for measuring liquidity fluctuation of copper electrolyte and device therefor |