RU2463388C2 - Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys - Google Patents
Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463388C2 RU2463388C2 RU2011132432/02A RU2011132432A RU2463388C2 RU 2463388 C2 RU2463388 C2 RU 2463388C2 RU 2011132432/02 A RU2011132432/02 A RU 2011132432/02A RU 2011132432 A RU2011132432 A RU 2011132432A RU 2463388 C2 RU2463388 C2 RU 2463388C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- bath
- cylinder
- anode
- diaphragm
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электрохимическим методам выделения металлов из расплава.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to electrochemical methods for the separation of metals from a melt.
Известен электролизер для рафинирования легкоплавких металлов [1], в котором в электрообогреваемой анодной ванне размещена катодная ванна с дном из пористой кварцевой ткани, т.е. катод и анод разделены пористой диэлектрической диафрагмой, а плоский токоподвод закреплен по оси.An electrolyzer for refining low-melting metals [1] is known, in which a cathode bath with a bottom made of porous quartz fabric is placed in an electric heated anode bath; the cathode and anode are separated by a porous dielectric diaphragm, and a flat current supply is fixed along the axis.
Недостаток этого электролизера в том, что требует повышенные затраты на контроль своевременного погружения катодной ячейки при уменьшении уровня анодного металла в процессе электролиза, а также обеднение по индию поверхности анодного слоя под катодом и за счет этого повышенный переход электроположительных примесей на катод.The disadvantage of this electrolyzer is that it requires increased costs for monitoring the timely immersion of the cathode cell with a decrease in the level of the anode metal during the electrolysis, as well as the depletion of the surface of the anode layer under the cathode on India and, as a result, the increased transition of electropositive impurities to the cathode.
Известен электролизер [2], принятый за прототип, в котором цилиндр катодной ванны с дном из пористой кварцевой ткани, погруженной в анодную ванну исходного сплава, характеризующийся тем, что на дно цилиндра катодной ванны накладывают два слоя кварцевой ткани, зафиксированной хомутом выше кольцевого выступа на торце цилиндра катодной ванны. Электролизер позволяет повысить очистку катодного метала от электроположительных примесей.A known electrolyzer [2], adopted for the prototype, in which the cylinder of the cathode bath with a bottom of a porous quartz fabric immersed in the anode bath of the initial alloy, characterized in that two layers of quartz fabric are fixed on the bottom of the cylinder of the cathode bath, fixed with a clamp above the annular protrusion on end of the cylinder of the cathode bath. The electrolyzer can improve the cleaning of cathode metal from electropositive impurities.
Недостаток указанного электролизера в том, что для него также требуются повышенные затраты на контроль за своевременным погружением катодной ячейки при уменьшении уровня анодного металла в процессе электролиза. Кроме того, в процессе электролиза происходит обеднение по индию поверхности анодного слоя под катодом и за счет этого повышается переход электроположительных примесей на катод и недостаточно полно извлекается индий из свинцово-оловянного сплава.The disadvantage of this electrolyzer is that it also requires increased costs for monitoring the timely immersion of the cathode cell while reducing the level of the anode metal in the electrolysis process. In addition, in the process of electrolysis, indium is depleted of the surface of the anode layer under the cathode, and due to this, the transition of electropositive impurities to the cathode increases and indium is not sufficiently extracted from the lead-tin alloy.
Сущность предлагаемого электролизера состоит в том, что цилиндр катодной ванны выполнен перфорированным и диафрагма из кварцевой ткани на нем закреплена выше уровня перфорации. В электролизере катодная ванна вертикально погружена на величину перфорации в сплав анодной ванны, снабженной мешалкой. В электролизере внутри катодной ванны на дно из диафрагмы ниже уровня перфорации вставлена чаша, закрепленная на катодном токоподводе. На цилиндре катодной ванны может быть закреплено два слоя диафрагмы из кварцевой ткани.The essence of the proposed cell is that the cylinder of the cathode bath is perforated and the diaphragm made of quartz fabric on it is fixed above the level of perforation. In the electrolyzer, the cathode bath is vertically immersed by the amount of perforation in the alloy of the anode bath equipped with a stirrer. In the electrolyzer inside the cathode bath, a bowl mounted on the cathode current lead is inserted to the bottom of the diaphragm below the perforation level. Two layers of quartz fabric diaphragm can be fixed on the cylinder of the cathode bath.
Технический результат достигается тем, что электролизер позволяет повысить полноту извлечения индия из сплава и снизить выход промпродукта.The technical result is achieved by the fact that the electrolyzer can increase the completeness of extraction of indium from the alloy and reduce the yield of industrial product.
На чертежах (Фиг 1, 2) приведен общий вид электролизера и катодной ванны. Электролизер включает анодную ванну 1 (Фиг 1) из нержавеющей стали для расплава исходного сплава, в которой размещена катодная ванна 2 в виде цилиндра 3 из нержавеющей стали с перфорацией 4 в нижней части и с кольцевым выступом 5 (Фиг 2) выше перфорации. На цилиндре 3 закреплено два слоя кварцевой ткани 6, например, марки КТ-11 с8/3ТО с образованием дна из двойной диафрагмы катодной ванны 2. Напуск ткани выше уровня перфорации закреплен на цилиндре 3 выше выступа 5 разъемным пружинным хомутом 7. Катодная ванна 2 (Фиг 1) погружена в анодный сплав в ванне 1 на высоту перфорации 4. Вовнутрь катодной ванны 2 на поверхность ткани 6 свободно вставлена чаша 8, закрепленная на катодном токоподводе 9. Анодная ванна 1 снабжена мешалкой 10 с пропеллером на уровне диафрагмы и электрообогревом 11 с регулятором с температуры.In the drawings (Fig 1, 2) shows a General view of the cell and the cathode bath. The electrolyzer includes a stainless steel anode bath 1 (FIG. 1) for melting the initial alloy, in which a cathode bath 2 is placed in the form of a stainless steel cylinder 3 with
Электролизер работает следующим образом. В анодную ванну 1 (Фиг 1) загружают исходный сплав, расплавляют и выдерживают температуру 230-250°С. На расплавленный исходный сплав анодной ванны 1 загружают навеску электролита с расходом 0,1-0,2 г/см2 ткани. После этого опускают в сборе катодную ванну 2 с погружением на 1-2 см в сплав и закрепляют. Вовнутрь катодной ванны 2 также загружают навеску электролита с расходом 0,1-0,2 г/см2. Ткань не смачивается металлом и не проницаема для металла (давление проницаемости 10 кг/см2 ткани). Электролит же смачивает ткань и она способна для переноса ионов металлов.The cell operates as follows. The original alloy is loaded into the anode bath 1 (FIG. 1), melted and maintained at a temperature of 230-250 ° C. On the molten source alloy of the anode bath 1 load a sample of electrolyte with a flow rate of 0.1-0.2 g / cm 2 tissue. After that, the cathode bath 2 is lowered assembly with immersion by 1-2 cm in the alloy and fixed. Inside the cathode bath 2 also load a sample of the electrolyte with a flow rate of 0.1-0.2 g / cm 2 . The fabric is not wetted by metal and is not permeable to metal (permeability pressure 10 kg / cm 2 fabric). The electrolyte moistens the tissue and it is capable of transporting metal ions.
Через электроды включают постоянный ток напряжением 1-30 В с плотностью тока 0,02-0,2 А/см2. Катионы индия диффундируют через электролит в капиллярах двух слоев ткани и разряжаются на чаше 8. Более положительные олово, свинец, висмут, как правило, в присутствии индия не ионизируются.Through the electrodes include a direct current voltage of 1-30 V with a current density of 0.02-0.2 A / cm 2 . Indium cations diffuse through the electrolyte in the capillaries of two layers of tissue and discharge on the bowl 8. More positive tin, lead, bismuth, as a rule, do not ionize in the presence of indium.
Однако в процессе электролиза верхний слой металла при недостаточном перемешивании обедняется индием и различие потенциала ионизации олова, свинца снижается и они могут ионизироваться. Катионы олова, свинца диффундируют через один слой диафрагмы, разряжаются как более электроположительные раньше индия и остаются между слоями диафрагмы ткани.However, during the electrolysis, the upper layer of the metal with insufficient mixing is depleted in indium and the difference in the ionization potential of tin, lead decreases and they can ionize. Tin and lead cations diffuse through one layer of the diaphragm, discharge as more electropositive before indium, and remain between the layers of the diaphragm of the fabric.
Катионы индия диффундируют через второй слой диафрагмы и разряжаются на металле в чаше 8.Indium cations diffuse through the second layer of the diaphragm and discharge on the metal in the cup 8.
Перфорация цилиндра 3 катодной ванны 2 позволяет погружать катодную ванну в расплавленный анодный металл и увеличивает площадь диффузии ионов через диафрагму. Диффузия ионов проходит не только через диафрагму 6 дна, но и через боковые стенки перфорации 4. Непрерывно работающая мешалка 10 с пропеллером на уровне диафрагмы создает более равномерное распределение индия в анодном сплаве, снижая обеднение придиафрагменного слоя.Perforation of the cylinder 3 of the cathode bath 2 allows the cathode bath to be immersed in the molten anode metal and increases the diffusion area of the ions through the diaphragm. The diffusion of ions passes not only through the diaphragm 6 of the bottom, but also through the side walls of the
По мере наполнения катодной ванны 2 индием периодически чашу 8 на катодном токоподводе извлекают и выливают индий. Операцию слива повторяют до прекращения наполнения чаши 8. После этого электролиз продолжают. Периодически с помощью хомута 7 сливают промпродукт между диафрагмами.As the cathode bath 2 is filled with indium, the cup 8 on the cathode current lead is periodically removed and indium is poured. The draining operation is repeated until the filling of the bowl 8. The electrolysis is continued. Periodically, with the help of a clamp 7, the intermediate product is drained between the diaphragms.
Технический результат предлагаемого электролизера в том, что повышается поверхность контакта катода с анодом, за счет перфорированного цилиндра. Катодная ванна с закрепленными двумя слоями диафрагмы из кварцевой ткани позволяет погрузить в сплав анодной ванны ее на величину перфорации. Это позволяет вести непрерывный процесс без отключений для опускания катодной ванны при выработке анодного металла. Электролизер снабжен мешалкой с пропеллером на уровне диафрагмы, что позволяет снизить переход электроположительных примесей в катодный металл в чаше 8 за счет обеднения придиафрагменого слоя металла и тем самым снизить выход промпродукта. В электролизере внутри катодной ванны на дно из диафрагмы вставлена чаша ниже уровня перфорации, закрепленная на катодном токоподводе, которая позволяет периодически разгружать катодный металл без остановки и перезагрузки.The technical result of the proposed electrolyzer is that the contact surface of the cathode with the anode is increased, due to the perforated cylinder. A cathode bath with two layers of quartz fabric diaphragm fixed allows it to be immersed in the anode bath alloy by the amount of perforation. This allows you to conduct a continuous process without shutdowns for lowering the cathode bath during the production of the anode metal. The electrolyzer is equipped with a mixer with a propeller at the diaphragm level, which allows to reduce the transition of electropositive impurities to the cathode metal in the bowl 8 due to depletion of the near-diaphragm metal layer and thereby reduce the yield of industrial product. In the electrolyzer inside the cathode bath, a bowl below the perforation level is fixed to the bottom of the diaphragm, mounted on the cathode current lead, which allows the cathode metal to be periodically unloaded without stopping and reloading.
Таким образом, предлагаемый электролизер позволяет снизить затраты на обслуживание, повысить стабильность работы, повысить степень извлечения электроотрицательного индия с повышением степени отделения от электроположительных металлов (олово, свинец).Thus, the proposed electrolyzer can reduce maintenance costs, increase stability, increase the degree of extraction of electronegative indium with an increase in the degree of separation from electropositive metals (tin, lead).
Пример: навеску 1 кг сплава, содержащего 1% индия, загружают в анодную ванну, расплавляют и поддерживают температуру 240 град. На поверхность догружают 3 г электролита, предварительно проплавленной смеси солей 70% хлористого цинка, 18% хлористого калия, 12% хлористого натрия. На поверхность расплавленного пятна электролита опускают катодный цилиндр с дном из двух слоев диафрагмы в виде кварцевой ткани марки КТ-11 с8/3 ТО. В нагретую катодную ванну заливают 3г электролита и погружают в расплавленный анодный сплав на 1-2 см. Включают постоянный ток силой 0,7-2 А напряжением 1-2 В и ведут электролиз в течение 3-4,5 часов. Чашу 8 поднимают и сливают катодный металл.Example: a sample of 1 kg of an alloy containing 1% indium is loaded into the anode bath, melted and a temperature of 240 degrees is maintained. 3 g of electrolyte, a pre-melted mixture of salts of 70% zinc chloride, 18% potassium chloride, 12% sodium chloride, is loaded onto the surface. A cathode cylinder with a bottom of two layers of the diaphragm is lowered onto the surface of the molten electrolyte spot in the form of a KT-11 s8 / 3 TO quartz fabric. 3 g of electrolyte is poured into the heated cathode bath and immersed for 1-2 cm into the molten anode alloy. A direct current of 0.7-2 A with a voltage of 1-2 V is turned on and electrolysis is carried out for 3-4.5 hours. Cup 8 is lifted and the cathode metal is drained.
Отдельно сливают промпродукт путем снятия хомута крепления ткани. Результаты испытаний приведены в таблице.Separately, the industrial product is drained by removing the fabric clamp. The test results are shown in the table.
Результаты опытов примера по вариантамTable.
The results of the experiments of the example options
Пример показывает, что предлагаемый электролизер позволяет снизить выход промпродукта, повысить извлечение индия из анодного сплава и повысить разделение индия и олова.An example shows that the proposed electrolyzer can reduce the output of the intermediate product, increase the extraction of indium from the anode alloy and increase the separation of indium and tin.
Источники информацииInformation sources
[1] Авт. св. №1482248 - Дьяков В.Е., Мелехин В.Т., Корюков Ю.С., Зарубицкий О.Г., Дугельный А.П., Яковлев М.А. - Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов. МКИ С25С 7/00 - опубл. - 01.22.89.[1] Auth. St. No. 1482248 - Dyakov V.E., Melekhin V.T., Koryukov Yu.S., Zarubitsky O.G., Dugelny A.P., Yakovlev M.A. - Electrolyzer for refining low-melting metals. MKI S25C 7/00 - publ. - 01.22.89.
[2] Пат. №2400548 - Дьяков В.Е. - Способ извлечения индия из отходов сплавов, электролит для извлечения индия из отходов сплавов и аппарат для осуществления способа. МПК С22В 58/00, С25С 3/34, С25С 7/00.[2] Pat. No. 2400548 - Dyakov V.E. - A method for extracting indium from waste alloys, an electrolyte for extracting indium from waste alloys and an apparatus for implementing the method. MPK С22В 58/00, С25С 3/34, С25С 7/00.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011132432/02A RU2463388C2 (en) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011132432/02A RU2463388C2 (en) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011132432A RU2011132432A (en) | 2011-12-10 |
RU2463388C2 true RU2463388C2 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=45405300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011132432/02A RU2463388C2 (en) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2463388C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2595302C2 (en) * | 2015-04-09 | 2016-08-27 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace |
RU2597832C2 (en) * | 2015-04-06 | 2016-09-20 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Electrolysis cell for extracting indium from melted alloys |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490375C2 (en) * | 2012-07-09 | 2013-08-20 | Борис Николаевич Дьяков | Electrolysis unit for extraction of indium from indium-containing molten metal in form of condensate from vacuum furnace |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU531380A1 (en) * | 1970-05-25 | 1978-07-05 | Новосибирский оловозавод | Method of indium electrolytic refining |
GB1519284A (en) * | 1977-03-04 | 1978-07-26 | Novosib Olovyan Kom | Method of producing indium |
US5543031A (en) * | 1994-08-19 | 1996-08-06 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method for recovering indium by electrowinning and apparatus therefor |
RU2090660C1 (en) * | 1994-04-18 | 1997-09-20 | Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" | Electrolyzer for refining of low-melting-point metals |
JP2738192B2 (en) * | 1991-12-02 | 1998-04-08 | 住友金属鉱山株式会社 | Recovery method of crude indium for electrolysis |
WO2006080565A1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Dowa Metals & Mining Co., Ltd. | Method for recovering indium |
RU2400548C1 (en) * | 2009-10-06 | 2010-09-27 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Method for extracting indium from waste alloys, electrolyte for extracting indium from waste alloys, and device for method's implementation |
-
2011
- 2011-08-01 RU RU2011132432/02A patent/RU2463388C2/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU531380A1 (en) * | 1970-05-25 | 1978-07-05 | Новосибирский оловозавод | Method of indium electrolytic refining |
GB1519284A (en) * | 1977-03-04 | 1978-07-26 | Novosib Olovyan Kom | Method of producing indium |
JP2738192B2 (en) * | 1991-12-02 | 1998-04-08 | 住友金属鉱山株式会社 | Recovery method of crude indium for electrolysis |
RU2090660C1 (en) * | 1994-04-18 | 1997-09-20 | Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" | Electrolyzer for refining of low-melting-point metals |
US5543031A (en) * | 1994-08-19 | 1996-08-06 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method for recovering indium by electrowinning and apparatus therefor |
WO2006080565A1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Dowa Metals & Mining Co., Ltd. | Method for recovering indium |
RU2400548C1 (en) * | 2009-10-06 | 2010-09-27 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Method for extracting indium from waste alloys, electrolyte for extracting indium from waste alloys, and device for method's implementation |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2597832C2 (en) * | 2015-04-06 | 2016-09-20 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Electrolysis cell for extracting indium from melted alloys |
RU2595302C2 (en) * | 2015-04-09 | 2016-08-27 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011132432A (en) | 2011-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU497759A3 (en) | Electrolyzer for wastewater treatment | |
RU2463388C2 (en) | Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys | |
RU2018112148A (en) | FILTER PRESSING DEVICE FOR ELECTRIC DEPOSITION OF METALS FROM SOLUTIONS, CONSISTING OF SEPARATE ELEMENTS FORMED BY ION EXCHANGE MEMBRANES FORMING A LOT OF ANOLYTIC AND CERAMIC CREDIC CREDOLS | |
JP5180409B2 (en) | Method and apparatus for extracting precious metal from waste inorganic granule catalyst | |
RU2450091C2 (en) | Electrolytic cell to separate fusible alloys into selective concentrates | |
RU2400548C1 (en) | Method for extracting indium from waste alloys, electrolyte for extracting indium from waste alloys, and device for method's implementation | |
RU2490375C2 (en) | Electrolysis unit for extraction of indium from indium-containing molten metal in form of condensate from vacuum furnace | |
Yanqing et al. | A novel porous Pb–Ag anode for energy-saving in zinc electrowinning: Part II: Preparation and pilot plant tests of large size anode | |
RU2512724C2 (en) | Electrolyser for separation of low-melting alloys by means of electrolysis in molten salts into selective concentrates | |
RU2689475C1 (en) | Device for production of high-purity aluminum with carbon-free anodes by electrolysis and method of its implementation | |
RU2597832C2 (en) | Electrolysis cell for extracting indium from melted alloys | |
EP0008410B1 (en) | Process for treating chromic acid-containing wastewater | |
RU2610095C2 (en) | Electrolyser for separation of fusible alloys by electrolysis in molten salts | |
JP2017506151A (en) | Yield optimization method for electrolytic extraction of heavy metals in high salt concentration aqueous solution and apparatus for carrying it out | |
RU2415202C1 (en) | Bipolar electrolyser for refining black lead | |
CN102230197B (en) | Starting method of magnesium electrolytic cell | |
RU2682502C2 (en) | Method for refining tin from arsenic and electrolyser for its implementation | |
US4002550A (en) | Electrolyzer for producing and refining metals | |
RU2595302C2 (en) | Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace | |
CN205803613U (en) | A kind of auto feed and the electrolysis bath of controlled concentration | |
US1376495A (en) | Electrolytic cell | |
RU2366763C2 (en) | Method of electrolytic refining of copper in block-series of baths of box type | |
RU2418083C2 (en) | Electrolyser for refining lead in salt melt | |
RU2727365C2 (en) | Electrolysis cell for separation of low-melting alloys by electrolysis in molten salts | |
US1354498A (en) | Process for the electrolysis of aqueous solutions by means of propulsive electrodes |