RU2595302C2 - Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace - Google Patents
Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595302C2 RU2595302C2 RU2015113109/02A RU2015113109A RU2595302C2 RU 2595302 C2 RU2595302 C2 RU 2595302C2 RU 2015113109/02 A RU2015113109/02 A RU 2015113109/02A RU 2015113109 A RU2015113109 A RU 2015113109A RU 2595302 C2 RU2595302 C2 RU 2595302C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensate
- cathode
- indium
- cell
- vacuum furnace
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к извлечению индия электролизом в расплаве солей.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the extraction of indium by electrolysis in a molten salt.
В процессе вакуумного рафинирования олова [1] индий наряду с другими летучими примесями испаряется из олова, и очищенное олово стекает по оловопроводу в бачок и разливается в блоки готовой продукции. Примеси конденсируются на холодных экранах и стекают по барометрической трубе в приемный бачок, а потом разливаются в блоки свинцово-висмутового сплава, который содержит индий.In the process of vacuum refining of tin [1], indium, along with other volatile impurities, evaporates from tin, and the purified tin flows down the tin pipe into a tank and is poured into blocks of finished products. Impurities condense on cold screens and flow down a barometric pipe into a receiving tank, and then they are poured into blocks of a lead-bismuth alloy that contains indium.
В известном устройстве [2] свинцово-висмутовый сплав расплавляется и перемешивается с солевым расплавом хлористого цинка для экстракции (извлечения) индия из расплавленного конденсата вакуумного рафинирования в солевой расплав. Индий экстрагируется в солевой расплав на основе хлористого цинка. Солевой расплав сливают и растворяют в кислой среде, а из раствора цементируют индий на цинковых листах. Индиевую губку переплавляют в черновой индиевый сплав.In the known device [2], a lead-bismuth alloy is melted and mixed with a zinc chloride molten salt to extract (extract) indium from the molten condensate of vacuum refining into a molten salt. Indium is extracted into a molten salt based on zinc chloride. The molten salt is drained and dissolved in an acidic medium, and indium is cemented from the solution on zinc sheets. The indium sponge is melted into a rough indium alloy.
В известном электролизере [3] черновой индиевый сплав рафинируют электролизом в расплаве на основе хлористого цинка.In the known electrolyzer [3], a rough indium alloy is refined by electrolysis in a melt based on zinc chloride.
Недостаток известных устройств - высокие затраты из-за многостадийности процесса.A disadvantage of the known devices is the high cost due to the multi-stage process.
Известен [4] электролизер, содержащий обогреваемые катодную и анодную ванны, разделенные пористыми диафрагмами, пропитанными электролитом, характеризующийся тем, что катодная ванна выполнена в виде перфорированного цилиндра, на котором закреплено два слоя диафрагмы из кварцевой ткани, и вертикально погружена в сплав анодной ванны, а внутри катодной ванны вставлена чаша, закрепленная на катодном токоподводе. Электролизер значительно сокращает число переделов, но недостаток его в том, что для его работы необходимы отдельные переделы выделения и плавления блоков конденсата с печи, электролиза и разливки анодного сплава, что создает условия неэкономичной переработки конденсата с содержанием индия менее 0,05%.Known [4] is an electrolyzer containing heated cathode and anode baths separated by porous diaphragms impregnated with an electrolyte, characterized in that the cathode bath is made in the form of a perforated cylinder on which two layers of a diaphragm are made of quartz fabric, and vertically immersed in the alloy of the anode bath, and inside the cathode bath is inserted a bowl mounted on the cathode current lead. The electrolyzer significantly reduces the number of redistributions, but its disadvantage is that it requires separate redistribution of the separation and melting of condensate blocks from the furnace, electrolysis and casting of the anode alloy, which creates conditions for uneconomical processing of condensate with an indium content of less than 0.05%.
Известен и принят за прототип [5] электролизер, содержащий обогреваемую ванну вакуумной печи, служащую анодом, катодную ячейку виде перфорированного цилиндра, обтянутого двумя слоями диафрагмы из ткани, отделенной от анодной ванны диафрагмами из ткани, с чашей внутри катодной ячейки, закрепленной на катодном токоподводе.Known and adopted as a prototype [5] an electrolyzer containing a heated bath of a vacuum furnace serving as an anode, a cathode cell in the form of a perforated cylinder, covered with two layers of a fabric diaphragm, separated from the anode bath by fabric diaphragms, with a cup inside the cathode cell mounted on the cathode current lead .
Недостаток указанного прототипа электролизера в том, что нестабильно работает при большой производительности образующегося конденсата с высоким содержанием индия. В этом случае имеет место высокая скорость движения конденсата (анодного сплава) вдоль диафрагмы, и скорости диффузии недостаточно для ионизации индия и перехода через диафрагму со всего объема сплава. Это снижает степень извлечения индия.The disadvantage of this prototype electrolyzer is that it is unstable at high productivity of the resulting condensate with a high indium content. In this case, there is a high velocity of the condensate (anode alloy) along the diaphragm, and the diffusion rate is insufficient for ionization of indium and passage through the diaphragm from the entire volume of the alloy. This reduces the recovery of indium.
Целью изобретения является повышение площади диафрагмы относительно объема анодного сплава в ванне для обеспечения достаточной степени извлечения индия из сплава при высокой производительности образующегося конденсата или высокой концентрации индия в конденсате.The aim of the invention is to increase the area of the diaphragm relative to the volume of the anode alloy in the bath to ensure a sufficient degree of extraction of indium from the alloy at high productivity of the resulting condensate or a high concentration of indium in the condensate.
Сущность предлагаемого электролизера для экстракции индия из выпуска расплава конденсата рафинирования чернового олова из вакуумной печи состоит в том, что электролизер, содержащий бачок конденсата вакуумной печи, служащий анодной ванной, погруженную в него катодную ячейку с перфорированными стенками, обтянутыми диафрагмой из ткани, барометрическую трубу, катодный токоподвод, закрепленную на нем и размещенную внутри катодной ячейки чашу, отличается тем, что он дополнительно содержит катодные пластины, погруженные в ячейку. Стенки катодной ячейки выполнены в виде двух перфорированных лент, свернутых в спираль с образованием зазора между ними для электролита. Перфорированные ленты обтянуты диафрагмой из кварцевой ткани, одной стороной закрепленной на внутренней стороне бачка конденсата, а другой - на барометрической трубе. В зазор между лентами заливается электролит, погружаются пластины из цинкового сплава и катодный токоподвод с чашей.The essence of the proposed electrolyzer for the extraction of indium from the outlet of the molten condensate of refining rough tin from a vacuum furnace is that the electrolyzer containing a condensate tank of a vacuum furnace serving as an anode bath, a cathode cell immersed in it with perforated walls fitted with a fabric diaphragm, a barometric pipe, the cathode current lead mounted on it and placed inside the cathode cell bowl, characterized in that it further comprises cathode plates immersed in the cell. The walls of the cathode cell are made in the form of two perforated tapes, rolled into a spiral with the formation of a gap between them for the electrolyte. Perforated tapes are covered with a quartz fabric diaphragm, one side fixed on the inside of the condensate tank, and the other on a barometric pipe. An electrolyte is poured into the gap between the tapes, zinc alloy plates and a cathode current lead with a bowl are immersed.
Технический результат достигается тем, что повышается площадь диафрагмы разделения анода и катода, увеличивается длительность пребывания сплава у диафрагм перед его непрерывным сливом.The technical result is achieved by increasing the area of the diaphragm of separation of the anode and cathode, increasing the length of stay of the alloy at the diaphragms before its continuous discharge.
Технический результат заключается в том, что обеспечивается повышение степени извлечения индия из сплава при высокой производительности образующегося конденсата или высокой концентрации индия в конденсате.The technical result is that it provides an increase in the degree of extraction of indium from the alloy with high productivity of the resulting condensate or a high concentration of indium in the condensate.
На чертежах на фиг. 1 приведен общий вид электролизера, а на фиг. 2 - вид электролизера сверху, фиг. 3 - схема вакуумной печи.In the drawings of FIG. 1 shows a general view of the electrolyzer, and in FIG. 2 is a top view of the cell, FIG. 3 is a diagram of a vacuum furnace.
Электролизер содержит ванну 1 конденсата, служащую анодной ванной, в центре с барометрической трубой 2 вакуумной печи. В анодную ванну погружена катодная ячейка 3 из двух перфорированных лент из нержавеющей сетки 4, свернутых в спираль. Одна сторона перфорированной стенки 4 в виде ленты - сетки из нержавеющей стали закреплена замком 5 на внутренней стороне анодной ванны 1. Другая сторона перфорированной стенки 4 из сетки закреплена замком 6 на барометрической трубе 2. На перфорированные стенки (сетки) 4 плотно натянуты и закреплены диафрагмы из кварцевой ткани, например, марки КТ-11 с8/3ТО, образующие внутреннюю диафрагму 7 и наружную диафрагму 8. Между диафрагмами 7, 8 заливается электролит, погружаются пластины 9 и катодный токоподвод с чашей 10, подключенный к отрицательному полюсу выпрямителя постоянного тока. Сверху анодная ванна снабжена сливным лотком 11 слива расплава. Диафрагмы 7, 8 закрепляются на ленте сетки 4 скрепками 12 и герметизированы герметиком ΒΓΟ1. Снизу барометрическая труба 2 снабжена вырезом 13 для направленного слива сплава конденсата вдоль диафрагмы 7.The cell contains a condensate bath 1 serving as an anode bath, in the center with a
Ванна 1 как узел вакуумной печи (фиг. 3) служит анодом, в который погружена барометрическая труба 2 стока жидкого конденсата сплава. Вакуумная печь, кроме ванны 1 конденсата и барометрической трубы 2 конденсата, содержит вакуумную камеру 14, котел 15 исходного олова, испарительные тарели 16, экраны конденсации 17, барометрическую трубу 18 отрафинированного олова и приемный бачок 19 слива олова.Bath 1 as a node of a vacuum furnace (Fig. 3) serves as the anode into which the
Электролизер работает следующим образом.The cell operates as follows.
В вакуумной печи (фиг. 3) черновое олово из котла 15 вакуумом всасывается в вакуумную камеру 14 и очищенным сливается по бариметрической трубе 18 в приемный бачок 19. Примеси свинца, индия испаряются на испарительных тарелях 16 и на экранах 17 конденсируются и стекают по барометрической трубе 2 в приемный бачок 1.In the vacuum furnace (Fig. 3), crude tin from the
В ванну 1 конденсата, служащую анодом, погружают катодную ячейку 3 (фиг. 1, 2) из двух перфорированных стенок 4 из лент сетки, на которые плотно натянуты и закреплены диафрагмы 7, 8 из кварцевой ткани.A cathode cell 3 (Fig. 1, 2) of two
В зазор между диафрагмами 7, 8 на стенках погружают катодные пластины 9 и катодный токоподвод с чашей 10, подключенный к отрицательному полюсу выпрямителя постоянного тока. В зазор между диафрагмами 7, 8 для пропитки тканей заливают электролит в виде расплава солей 74-70% хлористого цинка, 16-18% хлористого калия, 10-12% хлористого натрия. Кварцевая ткань не смачивается металлом и непроницаема для металла, но проницаема для переноса ионов через ткань, смоченную электролитом.In the gap between the diaphragms 7, 8 on the walls, the cathode plates 9 and the cathode current lead with a
В ванну 1 конденсата печи, служащую анодом (фиг. 1, 2), непрерывно стекает из барометрической трубы 2 через зазор 13 в нижней части жидкий конденсат, сплав, содержащий свинец, висмут, олово и 0,03-0,2% индия. Сплав перетекает по спирали вдоль диафрагм до сливного лотка 11 (показано стрелкой).Into the condensate bath 1 of the furnace, which serves as the anode (Fig. 1, 2), liquid condensate, an alloy containing lead, bismuth, tin and 0.03-0.2% indium, continuously flows from the
К ванне 1 и токоподводу 10 подключают постоянный ток напряжением 1-20 В с плотностью тока 0,02-0,2 А/см2. Катионы индия диффундируют через электролит в капиллярах ткани и разряжаются на катодных листах 9, стекают на дно зазора между диафрагмами 7, 8 и наполняют чашу 10. Более положительные висмут, свинец, олово в присутствии индия не ионизируются и стекают по лотку 11 из ванны. Периодически раз в сутки чашу на катодном токоподводе 10 извлекают и выливают сплав индия. Длина диафрагм увеличивается в 6 раз в сравнении с прототипом при одинаковых диаметре и высоте бачка.A constant current voltage of 1-20 V with a current density of 0.02-0.2 A / cm 2 is connected to the bath 1 and
Технический результат предлагаемого электролизера в том, что электролизер обеспечивает повышение извлечение индия из конденсата вакуумной печи при высокой производительности образования конденсата и высокого содержания в нем индия за счет повышенной в 6 раз площади диафрагмы при одинаковом объеме ванны.The technical result of the proposed electrolyzer is that the electrolyzer provides an increase in the extraction of indium from the condensate of the vacuum furnace with a high condensate formation rate and a high indium content due to the increased 6-fold diaphragm area with the same bath volume.
Источники информацииInformation sources
[1] Пат. России №1489195. Вакуумный аппарат для рафинирования олова. Мкл. С22В 9/04.[1] Pat. Russia №1489195. Tin refining vacuum apparatus. Ml C22B 9/04.
[2] Пат. России №1401903. Аппарат извлечения индия из расплавленных металлов. Мкл. С22В 58/00.[2] Pat. Russia №1401903. An apparatus for extracting indium from molten metals. Ml C22B 58/00.
[3] Пат. России №1482248. Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов. Мкл. C25С 7/00.[3] Pat. Russia №1482248. Electrolyzer for refining low-melting metals. Ml C25C 7/00.
[4] Пат России №2463388. Электролизер извлечения индия из расплавов. Опубл. 10.12.2011. Мкл. С25С 7/04.[4] Pat of Russia No. 2463388. Electrolyzer for extracting indium from melts. Publ. 12/10/2011. Ml C25C 7/04.
[5] Пат. России №2490375. Электролизер для извлечения индия из индийсодержащего расплава в виде конденсата из вакуумной печи. Мкл. С25В 9/04.[5] Pat. Russia №2490375. An electrolyzer for extracting indium from an indium-containing melt in the form of condensate from a vacuum furnace. Ml C25B 9/04.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015113109/02A RU2595302C2 (en) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015113109/02A RU2595302C2 (en) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015113109A RU2015113109A (en) | 2015-08-27 |
RU2595302C2 true RU2595302C2 (en) | 2016-08-27 |
Family
ID=54015481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015113109/02A RU2595302C2 (en) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2595302C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05156381A (en) * | 1991-12-02 | 1993-06-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Method for recovering raw indium for electrolysis |
US5543031A (en) * | 1994-08-19 | 1996-08-06 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method for recovering indium by electrowinning and apparatus therefor |
RU2450091C2 (en) * | 2011-03-23 | 2012-05-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Electrolytic cell to separate fusible alloys into selective concentrates |
RU2463388C2 (en) * | 2011-08-01 | 2012-10-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys |
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 |
-
2015
- 2015-04-09 RU RU2015113109/02A patent/RU2595302C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05156381A (en) * | 1991-12-02 | 1993-06-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Method for recovering raw indium for electrolysis |
US5543031A (en) * | 1994-08-19 | 1996-08-06 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method for recovering indium by electrowinning and apparatus therefor |
RU2450091C2 (en) * | 2011-03-23 | 2012-05-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Electrolytic cell to separate fusible alloys into selective concentrates |
RU2463388C2 (en) * | 2011-08-01 | 2012-10-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys |
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015113109A (en) | 2015-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5943890A (en) | Metal electrolytic manufacture and device | |
CZ167093A3 (en) | Device for treating minerals | |
US2093770A (en) | Electrical purification of liquids | |
RU2450091C2 (en) | Electrolytic cell to separate fusible alloys into selective concentrates | |
JP5180409B2 (en) | Method and apparatus for extracting precious metal from waste inorganic granule catalyst | |
US4588485A (en) | Process for the production of a metal by electrolyzing halides in a molten salt bath, comprising a simultaneous and continuous double deposit | |
RU2595302C2 (en) | Electrolytic cell for extraction of indium from melt of condensate at outlet of vacuum furnace | |
CN203890449U (en) | Device for preparing high-purity copper | |
RU2490375C2 (en) | Electrolysis unit for extraction of indium from indium-containing molten metal in form of condensate from vacuum furnace | |
RU2463388C2 (en) | Electrolytic cell to extract indium from melt of indium-containing alloys | |
RU2512724C2 (en) | Electrolyser for separation of low-melting alloys by means of electrolysis in molten salts into selective concentrates | |
CN104109766A (en) | Technology for separating and purifying bismuth from lead-bismuth alloy | |
RU2610095C2 (en) | Electrolyser for separation of fusible alloys by electrolysis in molten salts | |
RU2647059C1 (en) | Electrolysis cell for low-melting alloys separation by electrolysis in salts melt | |
US995476A (en) | Electrolytic process. | |
EP0008410B1 (en) | Process for treating chromic acid-containing wastewater | |
CN104630824A (en) | Purification process of copper electrolysis waste liquid | |
US20130032487A1 (en) | Multipolar Magnesium Cell | |
US1952850A (en) | Method and apparatus for galvanic deposition of copper and other metals | |
US3118827A (en) | Fused salt electrolysis cell | |
RU2563060C2 (en) | Electrolyser for bismuth refining in salts melt | |
US3620942A (en) | Natural circulation of cathode metal of electrolytic cell | |
RU2682502C2 (en) | Method for refining tin from arsenic and electrolyser for its implementation | |
CN209702881U (en) | A kind of rare earth molten-salt electrolysis furnace | |
RU2597832C2 (en) | Electrolysis cell for extracting indium from melted alloys |