RU2763699C1 - Electrolyzer for the extraction of metal from solution - Google Patents
Electrolyzer for the extraction of metal from solution Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763699C1 RU2763699C1 RU2021114915A RU2021114915A RU2763699C1 RU 2763699 C1 RU2763699 C1 RU 2763699C1 RU 2021114915 A RU2021114915 A RU 2021114915A RU 2021114915 A RU2021114915 A RU 2021114915A RU 2763699 C1 RU2763699 C1 RU 2763699C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathodes
- anodes
- solution
- surface area
- metal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
- C25C1/12—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of copper
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам гальванотехники для электрохимических производств и может быть применено в металлургической промышленности.The invention relates to electroplating devices for electrochemical industries and can be applied in the metallurgical industry.
Известен электролизер для извлечения металла из раствора, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями для раствора, поочередно расположенные внутри корпуса аноды и катоды, и дуговые перегородки, разделяющие аноды и катоды, при этом площадь поверхности анодов равна площади поверхности катодов [US4863580A дата публикации: 05.09.1989, МПК: C02F 1/461; C22B 3/02; C25C 7/00].Known cell for extracting metal from a solution containing a housing with inlet and outlet openings for the solution, alternately located inside the housing anodes and cathodes, and arc walls separating the anodes and cathodes, while the surface area of the anodes is equal to the surface area of the cathodes [US4863580A publication date: 05.09 .1989, IPC:
Недостатком известного технического решения является повышенная турбулизация потока электролита из-за наличия дуговых перегородок, разделяющих электроды, вследствие чего на катодах будут образовываться неравномерные слои извлекаемого металла, снижая производительность электролизера. При этом возникает необходимость увеличения напряжения на электродах для поддержания эффективности процесса электролиза, что приведет к загрязнению катодов шламом из раствора в результате образования дендритов.The disadvantage of the known technical solution is the increased turbulence of the electrolyte flow due to the presence of arc partitions separating the electrodes, as a result of which uneven layers of the extracted metal will form on the cathodes, reducing the performance of the cell. In this case, it becomes necessary to increase the voltage on the electrodes to maintain the efficiency of the electrolysis process, which will lead to contamination of the cathodes with sludge from the solution as a result of the formation of dendrites.
Известен электролизер для извлечения металла из раствора, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями для раствора и поочередно расположенные внутри корпуса аноды из свинца и катоды из меди, при этом площадь поверхности анодов равна площади поверхности катодов [CN202148353U, дата публикации: 22.02.2012, МПК: C25C 1/10, C25C7/00].Known cell for extracting metal from a solution containing a housing with inlet and outlet holes for the solution and alternately located inside the housing anodes of lead and cathodes of copper, while the surface area of the anodes is equal to the surface area of the cathodes [CN202148353U, publication date: 22.02.2012, IPC :
В качестве прототипа выбран электролизер для извлечения металла из раствора, содержащий корпус, который содержит ячейки с n количеством катодов и (n+1) анодов, расположенных вертикально и параллельно, при этом катоды выполнены из меди, а аноды из свинца, осаждение металла происходит при подаче электрического тока на электроды, максимальная величина которого составляет около одной трети предельного катодного тока, при этом площадь поверхности катодов равна площади поверхности анодов или меньше нее [EP3420123A1, дата публикации: 02.01.2019, МПК: C25C 1/12, C25C 7/00, C25D 17/02].As a prototype, an electrolytic cell was selected for extracting metal from a solution, containing a housing that contains cells with n number of cathodes and (n + 1) anodes arranged vertically and in parallel, while the cathodes are made of copper, and the anodes of lead, metal deposition occurs when supply of electric current to the electrodes, the maximum value of which is about one third of the limiting cathode current, while the surface area of the cathodes is equal to or less than the surface area of the anodes [EP3420123A1, publication date: 01/02/2019, IPC:
Преимуществом прототипа над известным техническим решением является более высокая надежность из-за улучшенной конструкции расположения электродов, не требующей установки дополнительных перегородок.The advantage of the prototype over the well-known technical solution is higher reliability due to the improved design of the location of the electrodes, which does not require the installation of additional partitions.
Общим недостатком прототипа и известных технических решений является повышенный риск образования дендритов на поверхности катодов, поскольку общая площадь катодов равна или превышает площадь анодов, при этом образовавшиеся дендриты будут захватывать из резервуара раствор, содержащий примеси, вследствие чего происходит загрязнение катодов материалом анода и снижение производительности электролизера.A common disadvantage of the prototype and known technical solutions is the increased risk of dendrites formation on the cathode surface, since the total area of the cathodes is equal to or exceeds the area of the anodes, while the formed dendrites will capture a solution containing impurities from the tank, resulting in contamination of the cathodes with the anode material and a decrease in the performance of the cell .
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик электролизера для извлечения металла из раствора.The technical problem to be solved by the invention is to improve the performance of the cell for extracting the metal from the solution.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является снижение риска образования дендритов на катодах электролизера для извлечения металла из раствора с сопутствующим повышением его производительности.The technical result, to which the invention is directed, is to reduce the risk of dendrites formation on the cathodes of the electrolyzer for extracting metal from solution with a concomitant increase in its productivity.
Сущность изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
Электролизер для извлечения металла из раствора, содержащий корпус, снабженный средством ввода раствора с извлекаемым металлом и, поочередно расположенные, аноды и катоды, причем катод выполнен из извлекаемого металла, в то время как анод выполнен из иного электропроводящего материала. В отличие от прототипа площадь поверхности катодов превышает площадь поверхности анодов в 1,5-2,5 раза.An electrolyzer for extracting metal from a solution, containing a housing equipped with a means for introducing a solution with a recoverable metal and alternately located anodes and cathodes, the cathode being made of the recoverable metal, while the anode is made of another electrically conductive material. Unlike the prototype, the surface area of the cathodes exceeds the surface area of the anodes by 1.5-2.5 times.
Корпус может быть представлен резервуаром в виде прямоугольного параллелепипеда, цилиндра или конуса из кислотостойкого полимерного материала, например, полипропилена, полиэтилена, поливинилхлорида или из любого материала с кислотостойким покрытием. Средство для подачи электролита с извлекаемым металлом может быть представлено отверстием в корпусе, и/или трубой и насосом, соединенным с ней, и устойчивым к воздействию агрессивных сред.The body can be represented by a tank in the form of a rectangular parallelepiped, cylinder or cone made of an acid-resistant polymer material, such as polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, or any material with an acid-resistant coating. The means for supplying the electrolyte with the metal to be recovered can be represented by a hole in the housing, and/or a pipe and a pump connected to it and resistant to aggressive media.
Аноды и катоды под действием электрического тока обеспечивают транспортировку электронов для извлечения металла из раствора (электролита). Они могут иметь форму сеток, пластин или цилиндров. При этом аноды и катоды могут быть зафиксированы на направляющих, закрепленных в корпусе. Аноды или катоды, закрепленные на одной направляющей, могут быть представлены в виде ряда, содержащего два, три или более одноименных электродов.Anodes and cathodes under the influence of electric current provide the transportation of electrons to extract the metal from the solution (electrolyte). They may be in the form of grids, plates or cylinders. In this case, the anodes and cathodes can be fixed on guides fixed in the housing. Anodes or cathodes fixed on one guide can be represented as a row containing two, three or more electrodes of the same name.
Катоды обеспечивают извлечение металла посредством его восстановления из раствора до металлического состояния. Катоды выполнены из металла, извлекаемого из раствора, например, из меди, теллура, серебра, никеля, кадмия, или другого металла.Cathodes ensure the extraction of metal by reducing it from solution to a metallic state. The cathodes are made of a metal extracted from solution, such as copper, tellurium, silver, nickel, cadmium, or another metal.
Аноды обеспечивают окисление металла за счет высвобождения электронов. Аноды выполнены из иного электропроводящего материала, под чем подразумевается материал, отличный от материала, из которого выполнены катоды. В качестве такого материала может быть представлен свинец, олово, графит или другой материал.Anodes provide oxidation of the metal by releasing electrons. The anodes are made of a different electrically conductive material, by which is meant a material different from the material from which the cathodes are made. Such material may be lead, tin, graphite or other material.
Площадь поверхности катодов превышает площадь поверхности анодов в 1,5-2,5 раза. При таком отношении площадей аноды за счет меньшей площади лимитируют электрический ток, ограничивая площадь контакта с электролитом, что позволяет обеспечить более равномерное образование металлического покрытия на катодах, снижая риск образования дендритов и повышая производительность электролизера.The surface area of the cathodes exceeds the surface area of the anodes by 1.5-2.5 times. With such a ratio of areas, the anodes, due to the smaller area, limit the electric current, limiting the area of contact with the electrolyte, which makes it possible to provide a more uniform formation of a metal coating on the cathodes, reducing the risk of dendrites and increasing the productivity of the cell.
В случае, если площадь поверхности катодов будет превышать площадь поверхности анодов меньше, чем в 1,5 раза, то может произойти снижение скорости нарастания металлического покрытия и образование дендритов на катодах. При этом увеличение силы тока при таком соотношении площадей приводит к пропорциональному увеличению скорости дендритов и осаждению материала анода на катод.If the surface area of the cathodes exceeds the surface area of the anodes by less than 1.5 times, then a decrease in the growth rate of the metal coating and the formation of dendrites on the cathodes may occur. In this case, an increase in the current strength at such a ratio of areas leads to a proportional increase in the speed of the dendrites and the deposition of the anode material on the cathode.
В случае, если площадь поверхности катодов будет превышать площадь поверхности анодов больше, чем в 2,5 возможность образования дендритов на катоде исключается, однако скорость нарастания металлического покрытия на нем при неизменной величине силы тока снижается, вследствие чего ухудшается производительность электролизера. В наиболее предпочтительном варианте, который обеспечивает оптимальное соотношение между отсутствием образования дендритов и производительностью электролизера, площадь поверхности катодов превышает площадь поверхности анодов в 2 раза.If the surface area of the cathodes exceeds the surface area of the anodes by more than 2.5, the possibility of the formation of dendrites on the cathode is excluded, however, the rate of growth of the metal coating on it at a constant current strength decreases, as a result of which the performance of the cell deteriorates. In the most preferred embodiment, which provides an optimal balance between the absence of dendritic formation and the productivity of the cell, the surface area of the cathodes exceeds the surface area of the anodes by 2 times.
Аноды и катоды расположены поочередно, что обеспечивает равномерное изменение концентрации ионов в растворе, снижая риск возможного разрушения электродов из-за возникновения перенапряжений и повышая производительность электролизера. Под поочередным расположением анодов и катодов подразумевается их разноименное размещение в корпусе вдоль направления течения раствора.The anodes and cathodes are arranged alternately, which ensures a uniform change in the concentration of ions in the solution, reducing the risk of possible destruction of the electrodes due to overvoltages and increasing the performance of the cell. The alternating arrangement of anodes and cathodes means their opposite placement in the housing along the direction of the solution flow.
Аноды и катоды могут быть представлены в виде рядов из двух, трех и более одноименных электродов, что обеспечивает более равномерное распределение ионов извлекаемого металла в растворе на границе электролита и поверхности катодов, снижая риск образования дендритов из-за появления участков с пониженным содержанием извлекаемого металла наряду с повышением производительности электролизера.Anodes and cathodes can be presented in the form of rows of two, three or more electrodes of the same name, which ensures a more uniform distribution of ions of the extracted metal in the solution at the interface between the electrolyte and the surface of the cathodes, reducing the risk of dendrites formation due to the appearance of areas with a low content of the extracted metal along with with an increase in the performance of the electrolyzer.
Аноды и катоды могут быть расположены друг относительно друга в шахматном порядке, что также снижает риск образования дендритов и повышает производительность электролизера. При такой конструкции аноды и катоды образуют два, три и более ряда, которые могут быть расположены вертикально и параллельно. При этом не исключен вариант, когда в каждом ряду могут быть расположены один, два и более одноименных электродов, а разноименные электроды расположены по диагонали в разных вертикальных рядах.The anodes and cathodes can be staggered relative to each other, which also reduces the risk of dendrite formation and increases the performance of the cell. With this design, the anodes and cathodes form two, three or more rows, which can be arranged vertically and in parallel. At the same time, the option is not ruled out when one, two or more similar electrodes can be located in each row, and opposite electrodes are located diagonally in different vertical rows.
Изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «промышленная применимость».The invention can be made from known materials using known means, which indicates that the invention meets the criterion of patentability "industrial applicability".
Изобретение обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что площадь поверхности катодов превышает площадь поверхности анодов в 1,5-2,5 раза, вследствие чего аноды с меньшей площадью поверхности будут лимитировать электрический ток, ограничивая площадь контакта с электролитом, что позволяет обеспечить более равномерное образование металлического покрытия на катодах, снижая риск образования дендритов и загрязнения катода материалом анода с одновременным приростом скорости нарастания металлического покрытия на катоде.The invention has a set of essential features previously unknown from the prior art, characterized in that the surface area of the cathodes exceeds the surface area of the anodes by 1.5-2.5 times, as a result of which anodes with a smaller surface area will limit the electric current, limiting the area of contact with the electrolyte, which makes it possible to provide a more uniform formation of a metal coating on the cathodes, reducing the risk of dendritic formation and cathode contamination by the anode material with a simultaneous increase in the growth rate of the metal coating on the cathode.
Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска образования дендритов на катодах электролизера для извлечения металла из раствора с сопутствующим повышением его производительности, тем самым улучшаются его эксплуатационные характеристики.This ensures the achievement of the technical result, which consists in reducing the risk of formation of dendrites on the cathodes of the electrolyzer for extracting metal from the solution with a concomitant increase in its productivity, thereby improving its performance.
Изобретение обладает ранее неизвестными из уровня техники существенными признаками, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «новизна».The invention has essential features previously unknown from the prior art, which indicates that the invention complies with the criterion of patentability "novelty".
Из уровня техники известен электролизер, у которого площадь поверхности катодов равна площади поверхности анодов. Также из уровня техники известен электролизер, у которого площадь поверхности катодов равна площади поверхности анодов.The prior art known cell, in which the surface area of the cathodes is equal to the surface area of the anodes. Also known from the prior art is an electrolytic cell in which the surface area of the cathodes is equal to the surface area of the anodes.
Однако электролизер с площадью поверхности катодов, превышающей площадь поверхности анодов в 1,5-2,5 раза, неизвестен. Также не известно влияние этого признака на эффект, заключающийся в снижении риска образования дендритов на катодах электролизера с сопутствующим повышением его производительности, который достигается за счет снижения площади поверхности анодов и ограничения воздействия электрического тока на катоды. Ввиду этого изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».However, an electrolytic cell with a surface area of cathodes exceeding the surface area of anodes by 1.5-2.5 times is unknown. Also, the effect of this feature on the effect of reducing the risk of dendrite formation on the cathodes of the cell with a concomitant increase in its productivity, which is achieved by reducing the surface area of the anodes and limiting the effect of electric current on the cathodes, is not known. In view of this, the invention meets the criterion of patentability "inventive step".
Изобретение поясняется следующими фигурами и таблицами.The invention is illustrated by the following figures and tables.
Фиг. 1 - Аппаратурная схема электролизера для извлечения металла из раствора.Fig. 1 - Hardware scheme of the electrolytic cell for extracting metal from solution.
Фиг. 2 - Схема расположения электродов в шахматном порядке, вид сверху.Fig. 2 - Schematic layout of the electrodes in a checkerboard pattern, top view.
Фиг. 3 - Таблица с показателями эффективности работы электролизера с медными катодами и свинцовыми анодами.Fig. 3 - Table with performance indicators of the cell with copper cathodes and lead anodes.
Фиг. 4 - Таблица с показателями эффективности работы электролизера с никелевыми катодами и графитовыми анодами.Fig. 4 - Table with performance indicators of the cell with nickel cathodes and graphite anodes.
Фиг. 5 - Таблица с показателями эффективности работы электролизера с кадмиевыми катодами и цинковыми анодами.Fig. 5 - Table with performance indicators of the cell with cadmium cathodes and zinc anodes.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути изобретения ниже представлены варианты его осуществления, которые могут быть любым образом изменены или дополнены, при этом настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается представленными вариантами.In order to illustrate the possibility of implementation and a better understanding of the essence of the invention, embodiments of its implementation are presented below, which can be modified or supplemented in any way, while the present invention is by no means limited to the presented options.
Электролизер для извлечения металла из раствора содержит корпус 1, средство ввода электролита в виде раствора медного купороса, состоящее из трубы 2, соединенной с насосом 5, медные катоды 3 и свинцовые аноды 4, подключенные к источнику питания (не показан на чертежах) и расположенные поочередно.An electrolytic cell for extracting metal from a solution contains a
Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.
При помощи насоса 5 электролит в виде раствора медного купороса подается в трубу 2, из которой поступает в электролизер с электродами в виде катодов 3 и анодов 4, при этом используются катоды 3 с разной общей площадью поверхности относительно общей площади поверхности анодов 4.With the help of
Электрический ток, плотностью - 84 А/м2, подается на электроды посредством подключенного к ним источника питания (не показан на чертежах) постоянного тока. На анодах 4 протекает химическая реакция Pb2+ + 2OНˉ → Pb(OH)2, где Pb(OH)2↓ можно рассматривать как слабую кислоту или слабое основание H2PbO2 ↔ 2H+ + РbО2 2ˉ , после чего на анодах 4 выпадает оксид свинца в виде плотного осадка РbО2 2ˉ - 2еˉ → РbО2↓, что снижает риск загрязнения катодов 3 свинцом.Electric current, density - 84 A/m2, is supplied to the electrodes by means of a DC power supply (not shown in the drawings) connected to them. On the
Высвободившиеся электроны поступают на катоды 3, передающие их ионам меди, которые восстанавливаются на поверхности катодов 3 в виде меди Сu2+ + 2еˉ → Сu0. Аноды 4 за счет меньшей площади лимитируют электрический ток, ограничивая площадь контакта с электролитом, что позволяет обеспечить более равномерное образование медного покрытия на катодах 3, снижая риск образования дендритов и повышая производительность электролизера.The released electrons arrive at
При этом конструкция электролизера, в котором катоды 3 и аноды 4 поочередно расположены в шахматном порядке, обеспечивает дополнительный эффект, заключающийся в снижении риска образования дендритов и повышении производительности электролизера за счет более равномерного распределения ионов меди в растворе на границе электролита и поверхности катодов 3.At the same time, the design of the cell, in which
Таким образом на катодах 3 не будет возникать отдельных участков с пониженным содержанием меди, из-за которых снижается площадь контакта с электролитом, что потребует подачи более высоких величин токов.Thus, separate areas with a low copper content will not appear on the
Для подтверждения вышеуказанных сведений проводится 14-ти дневный эксперимент, в процессе которого визуально фиксируется образование дендритов на катодах 3, а масса извлеченного металла фиксируется посредством взвешивания всех катодов 3 после завершения эксперимента.To confirm the above information, a 14-day experiment is carried out, during which the formation of dendrites on
Изобретение поясняется следующими экспериментальными данными.The invention is illustrated by the following experimental data.
Пример 1.Example 1
Электролит был представлен в виде раствора медного купороса, а электролизер содержал медные катоды 3 и свинцовые аноды 4, при этом площадь S1 поверхности катодов 3 была равна площади S2 поверхности анодов 4. Скорость нарастания медного покрытия на катодах 3 составляла 3,8 кг/сутки, однако уже через сутки было зафиксировано образование дендритов на катодах 3, составляющих 0,7 масс % медного покрытия, после чего эксперимент остановили.The electrolyte was presented in the form of a solution of copper sulfate, and the cell contained
Пример 2.Example 2
По примеру 1, при этом площадь поверхности катодов 3 превышала площадь поверхности анодов 4 (S1/S2) в 1,5 раза. Образование дендритов зафиксировано не было, при этом скорость нарастания медного покрытия на катодах 3 составляла 5,2 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось медное покрытие общей массой 72,8 кг.According to example 1, while the surface area of the
Пример 3.Example 3
По примеру 1, при этом S1/S2 = 2, скорость нарастания медного покрытия на катодах 3 составляла 9,0 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось медное покрытие массой 126,0 кг.According to example 1, while S 1 /S 2 = 2, the growth rate of the copper coating on the
Пример 4.Example 4
По примеру 1, при этом S1/S2 = 2,5. Скорость нарастания медного покрытия на катодах 3 составляло 8,9 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось медное покрытие массой 124,6 кг.According to example 1, while S 1 /S 2 = 2.5. The growth rate of the copper coating on the
Пример 5.Example 5
По примеру 1, при этом S1/S2 = 3. Скорость нарастания медного покрытия на катодах 3 составляло - 8,7 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось медное покрытие массой 121,8 кг.According to example 1, while S 1 /S 2 = 3. The growth rate of the copper coating on the
Пример 6.Example 6
Электролит был представлен в виде раствора сульфата никеля, а электролизер содержал никелевые катоды 3 и графитовые аноды 4, при этом площадь S1 поверхности катодов 3 была равна площади S2 поверхности анодов 4. Скорость нарастания медного покрытия на катодах 3 составляла 2,9 кг/сутки, однако уже через сутки было зафиксировано образование дендритов на катодах 3, составляющих 0,63 масс.% никелевого покрытия, после чего эксперимент остановили.The electrolyte was presented in the form of a nickel sulfate solution, and the cell contained
Пример 7.Example 7
По примеру 6, при этом S1/S2 = 1,5. Образование дендритов зафиксировано не было. Скорость нарастания никелевого покрытия на катодах 3 составляло 4,2 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось никелевое покрытие массой 58,8 кг.According to example 6, while S 1 /S 2 = 1.5. Dendritic formation was not observed. The growth rate of the nickel coating on the
Пример 8.Example 8
По примеру 6, при этом S1/S2 = 2,0. Образование дендритов зафиксировано не было. Скорость нарастания никелевого покрытия на катодах 3 составляло 7,7 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось никелевое покрытие массой 107,8 кг.According to example 6, while S 1 /S 2 = 2.0. Dendritic formation was not observed. The growth rate of the nickel coating on the
Пример 9.Example 9
По примеру 6, при этом S1/S2 = 2,5. Образование дендритов зафиксировано не было Скорость нарастания никелевого покрытия на катодах 3 составляло 7,6 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось никелевое покрытие массой 106,4 кг.According to example 6, while S 1 /S 2 = 2.5. The formation of dendrites was not recorded. The growth rate of the nickel coating on the
Пример 10.Example 10
По примеру 6, при этом S1/S2 = 3,0. Образование дендритов зафиксировано не было Скорость нарастания никелевого покрытия на катодах 3 составляло 7,4 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось никелевое покрытие массой 103,6 кг.According to example 6, while S 1 /S 2 = 3.0. The formation of dendrites was not recorded. The growth rate of the nickel coating on the
Пример 11.Example 11.
Электролит был представлен в виде раствора сульфата кадмия, а электролизер содержал катоды 3 из кадмия и аноды 4 из цинка, при этом площадь S1 поверхности катодов 3 была равна площади S2 поверхности анодов 4. Скорость нарастания медного покрытия на катодах 3 составляла 4,7 кг/сутки, однако уже через сутки было зафиксировано образование дендритов на катодах 3, составляющих 0,88 масс % кадмиевого покрытия, после чего эксперимент остановили.The electrolyte was presented in the form of a solution of cadmium sulfate, and the cell contained
Пример 12.Example 12.
По примеру 11, при этом S1/S2 = 1,5. Образование дендритов зафиксировано не было. Скорость нарастания кадмиевого покрытия на катодах 3 составляло 6.9 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось кадмиевое покрытие массой 96,6 кгAccording to example 11, while S 1 /S 2 = 1.5. Dendritic formation was not observed. The growth rate of the cadmium coating on
Пример 13.Example 13
По примеру 11, при этом S1/S2 = 2,0. Образование дендритов зафиксировано не было. Скорость нарастания кадмиевого покрытия на катодах 3 составляло 12,8 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось кадмиевое покрытие массой 179,2 кг.According to example 11, while S 1 /S 2 = 2.0. Dendritic formation was not observed. The growth rate of the cadmium coating on the
Пример 14.Example 14
По примеру 11, при этом S1/S2 = 2,5. Образование дендритов зафиксировано не было. Скорость нарастания кадмиевого покрытия на катодах 3 составляло 12,7 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось кадмиевое покрытие массой 177,8 кг.According to example 11, while S 1 /S 2 = 2.5. Dendritic formation was not observed. The growth rate of the cadmium coating on the
Пример 15.Example 15
По примеру 11, при этом S1/S2 = 3,0. Образование дендритов зафиксировано не было. Скорость нарастания кадмиевого покрытия на катодах 3 составляло 12,4 кг/сутки. За 14 суток на катодах 3 образовывалось кадмиевое покрытие массой 173,6 кг.According to example 11, while S 1 /S 2 = 3.0. Dendritic formation was not observed. The growth rate of the cadmium coating on the
Таким образом в примерах 1, 6 и 11, где S1/S2 было равно 1 эксперимент был остановлен из-за образования дендритов. В процессе эксперимента все варианты электролизера, в которых соотношения площади поверхности катодов 3 к площади поверхности анодов 4 составляли от 1,5-2,5, продемонстрировали отсутствие образования дендритов на поверхности катодов 3, при этом наилучшие результаты были показаны в примерах 3, 8 и 13 с величиной соотношения площади катодов 4 к площади анодов 3, равной 2,0, В вариантах этого электролизера не только не образовывались дендриты, но и производительность электролизера была максимальной. В примерах 5, 10 и 15 скорость нарастания покрытия начала снижаться из-за высокой разницы (3 раза) в отношении площади поверхности катодов 4 к площади поверхности анодов 3.Thus, in examples 1, 6 and 11, where S 1 /S 2 was equal to 1, the experiment was stopped due to the formation of dendrites. During the experiment, all variants of the cell, in which the ratio of the surface area of the
Таким образом достигается технический результат, заключающийся в снижении риска образования дендритов на катодах электролизера для извлечения металла из раствора с сопутствующим повышением его производительности, тем самым улучшаются его эксплуатационные характеристики.Thus, a technical result is achieved, which consists in reducing the risk of dendritic formation on the cathodes of the electrolytic cell for extracting metal from solution with a concomitant increase in its productivity, thereby improving its performance.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021114915A RU2763699C1 (en) | 2021-05-26 | 2021-05-26 | Electrolyzer for the extraction of metal from solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021114915A RU2763699C1 (en) | 2021-05-26 | 2021-05-26 | Electrolyzer for the extraction of metal from solution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763699C1 true RU2763699C1 (en) | 2021-12-30 |
Family
ID=80040037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021114915A RU2763699C1 (en) | 2021-05-26 | 2021-05-26 | Electrolyzer for the extraction of metal from solution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763699C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1675393A1 (en) * | 1988-04-15 | 1991-09-07 | С. Г. Струнников, и Л.И.Красильниковэ | Electrolyzer for recovering metals from aqueous solutions |
RU2124573C1 (en) * | 1994-03-25 | 1999-01-10 | Е.И.Дю Пон де Немурс энд Компани | Method of hydrometallurgical recovery |
RU2331721C2 (en) * | 2002-10-21 | 2008-08-20 | Интэк Лтд. | Electrolysis method and electrolytic agent used therein |
WO2012020243A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Duncan Grant | Apparatus for use in electrorefining and electrowinning |
EP3420123A1 (en) * | 2016-02-24 | 2019-01-02 | Michael Harold Barker | Equipment for a metal electrowinning or liberator process and way of operating the process |
-
2021
- 2021-05-26 RU RU2021114915A patent/RU2763699C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1675393A1 (en) * | 1988-04-15 | 1991-09-07 | С. Г. Струнников, и Л.И.Красильниковэ | Electrolyzer for recovering metals from aqueous solutions |
RU2124573C1 (en) * | 1994-03-25 | 1999-01-10 | Е.И.Дю Пон де Немурс энд Компани | Method of hydrometallurgical recovery |
RU2331721C2 (en) * | 2002-10-21 | 2008-08-20 | Интэк Лтд. | Electrolysis method and electrolytic agent used therein |
WO2012020243A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Duncan Grant | Apparatus for use in electrorefining and electrowinning |
EP3420123A1 (en) * | 2016-02-24 | 2019-01-02 | Michael Harold Barker | Equipment for a metal electrowinning or liberator process and way of operating the process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1086254A (en) | Divided electrochemical cell with electrode of circulating particles | |
CN101768742B (en) | Regenerated acidic etching solution, copper recycling method and special device thereof | |
US3977951A (en) | Electrolytic cells and process for treating dilute waste solutions | |
CN105839130B (en) | The manufacture method of indium hydroxide | |
CN101166838A (en) | Electrochemical reduction of metal oxides | |
US4129494A (en) | Electrolytic cell for electrowinning of metals | |
EP3363931A1 (en) | Filter press device for electroplating metal from solutions, which is formed by separating elements formed by ion-exchange membranes, forming a plurality of anolyte and catholyte chambers, the electrodes being connected in series with automatic detachment of the metallic product | |
US2273798A (en) | Electrolytic process | |
EP0206941B1 (en) | Cathode for metal electrowinning | |
CN1418265A (en) | Method and device for regulation of concentration of metal ions in electrolyte and use thereof | |
Nan et al. | Hydrometallurgical process for extracting bismuth from by-product of lead smelting based on methanesulfonic acid system | |
CA3045718C (en) | Method and apparatus for producing hydrogen having reversible electrodes | |
RU2763699C1 (en) | Electrolyzer for the extraction of metal from solution | |
WO1990015171A1 (en) | Process for electroplating metals | |
CA2865989C (en) | Anode and method of operating an electrolysis cell | |
KR890005181B1 (en) | Production of zinc from ores and concentrates | |
Jiricny et al. | Copper electrowinning using spouted-bed electrodes: part I. Experiments with oxygen evolution or matte oxidation at the anode | |
CN117242210A (en) | Electrolysis device | |
US7658833B2 (en) | Method for copper electrowinning in hydrochloric solution | |
US20210324527A1 (en) | Electrolysis process for making lithium hydroxide | |
US20220275527A1 (en) | Metal Recovery From Lead Containing Electrolytes | |
JP7271917B2 (en) | Copper electrolytic refining method | |
CN103930598A (en) | Effect of operating parameters on the performance of electrochemical cell in copper-chlorine cycle | |
CN213624406U (en) | Electrolysis device with through-hole tin ingot | |
WO2017216417A1 (en) | A method of recovering gold from a gold-bearing concentrated copper chloride solution |