RU908109C

RU908109C - Multi-chamber flow electrolyzer

Info

Publication number: RU908109C
Authority: RU
Inventors: В.Е. Дементьев; В.М. Муллов; В.В. Амбаров; А.А. Пунишко
Original assignee: Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1979-03-12
Publication date: 1995-03-27

Description

Изобретение относится к области электролитического извлечения металлов из растворов и может быть использовано преимущественно для извлечения благородных металлов из растворов, обладающих большой рассеивающей способностью например, тиомочевины. The invention relates to the field of electrolytic extraction of metals from solutions and can be used mainly for the extraction of noble metals from solutions having a large scattering ability, for example, thiourea.

Известен многокамерный проточный электролизер, содержащий корпус, аноды, установленные в съемных камерах, состоящие из набора вертикальных пластин, катоды, установленные между анодными камерами, выполненными в виде рамок с закрепленными на их внешних сторонах ионообменными мембранами, и массы для подвода тока. Known multi-chamber flow-through electrolyzer containing a housing, anodes installed in removable chambers, consisting of a set of vertical plates, cathodes installed between anode chambers made in the form of frames with ion-exchange membranes fixed to their outer sides, and masses for supplying current.

Недостатки известного электролизера состоят в отсутствии возможности осуществления непрерывного технологического процесса и в относительно низкой эффективности работы электролизера. The disadvantages of the known cell are the lack of the ability to carry out a continuous process and the relatively low efficiency of the cell.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности технологического процесса и повышение эффективности работы электролизера. The aim of the invention is to ensure the continuity of the process and increase the efficiency of the cell.

Поставленная цель достигается тем, что корпус электролизера разделен на катодные камеры вертикальными перегородками с проемами в верхней части и герметично закрепленными в проемах съемными анодными камерами, в рамках которых выполнены вертикальные пазы, в корпусе электролизера установлен наклонный желоб, а в катодных камерах выполнены переточные каналы, соединяющие верхнюю часть предыдущей по ходу раствора катодной камеры с нижней частью последующей, при этом каждый переточный канал образован отделяющей от катода промыкающую к стенке корпуса часть катодной камеры перегородкой, герметично установленной в вертикальных пазах, выполненных в рамках двух соседних анодных камер и опирающейся внизу на край прикрепленного к стенке наклонного желоба, расположенного ниже анодных камер и имеющего выход в следующую катодную камеру через отверстие в перегородке, разделяющей катодные камеры, нижняя часть каждой из которых выполнена в виде снабженного узлом разгрузки катодного осадка бункера с днищем, соединенным электроприводником с катодом. Кроме того, поставленная цель достигается тем, что корпус электролизера выполнен из электропроводящего материала и соединен с катодной шиной электропроводником. This goal is achieved by the fact that the cell body is divided into cathode chambers by vertical partitions with openings in the upper part and removable anode chambers hermetically fixed in the apertures, within which vertical grooves are made, an inclined chute is installed in the cell body, and transfer channels are made in the cathode chambers, connecting the upper part of the previous cathode chamber along the solution with the lower part of the next, with each transfer channel formed by a separator from the cathode, which runs to the walls In the case of the cathode chamber, a partition is sealed in vertical grooves made in two adjacent anode chambers and resting below the edge of the inclined trough attached to the wall located below the anode chambers and having an exit to the next cathode chamber through an opening in the partition separating the cathode chambers , the lower part of each of which is made in the form of a hopper equipped with an unloading cathode deposit unit with a bottom connected by an electric drive to the cathode. In addition, the goal is achieved in that the casing of the cell is made of an electrically conductive material and connected to the cathode bus by an electrical conductor.

На фиг. 1 приведен вид электролизера сверху; на фиг. 2 - продольный разрез; на фиг. 3 - поперечный разрез. In FIG. 1 shows a top view of the cell; in FIG. 2 - longitudinal section; in FIG. 3 - cross section.

Электролизер содержит корпус 1, разделенный на катодные камеры 2 перегородками 3 и герметично установленными в проемы перегородок анодными камерами 4 с помещенными в них анодами 5. Анодные камеры выполнены в виде рамок 6 с закрепленными на их внешних сторонах ионообменными мембранами 7. Катоды 8 выполнены в виде набора жестко скрепленных вертикальных пластин с зазорами между ними. Крайние пластины 9 катодов 8 выполнены шире и длиннее остальных и являются опорами для катодов. The cell contains a housing 1, divided into cathode chambers 2 by partitions 3 and sealed by anode chambers 4 with anodes 5 placed in the openings of the partitions 5. The anode chambers are made in the form of frames 6 with ion-exchange membranes fixed on their outer sides 7. The cathodes 8 are made in the form a set of rigidly bonded vertical plates with gaps between them. The extreme plates 9 of the cathodes 8 are made wider and longer than the others and are supports for the cathodes.

Средняя пластина 10 каждого катода выполнена выше остальных и служит для подвода тока. Корпус 1 электролизера может быть выполнен металлическим и соединен с катодной шиной 11 электропроводником 12. Катоды 8 герметично установлены в пазы 13 анодных рамок 6 и образуют с перегородками 3 и боковыми стенками корпуса 1 попереточные каналы 14, нижняя часть которых соединена с наклонными желобами 15, имеющими выход в следующие катодные камеры 2 через отверстия 16 в перегородках 3. Крайние пластины 9 катодов опираются на горизонтальные верхние края наклонных желобов 15. Нижняя часть каждой из катодных камер 2 выполнена в виде бункера 17 с узлом разгрузки катодного осадка, состоящим из патрубка 18 с запорным устройством 19. В случае выполнения корпуса 1 электролизера из неэлектропроводящего материала, между катодом 8 и днищем в каждой катодной камере установлен электропроводник 20, например, в виде металлической пружины, прикрепленный или прижатый к катоду. The middle plate 10 of each cathode is made higher than the others and serves to supply current. The housing 1 of the electrolyzer can be made of metal and connected to the cathode bus 11 by an electrical conductor 12. The cathodes 8 are hermetically installed in the grooves 13 of the anode frames 6 and form lateral channels 14 with partitions 3 and side walls of the housing 1, the lower part of which is connected to inclined troughs 15 having exit to the following cathode chambers 2 through openings 16 in the partitions 3. The extreme plates 9 of the cathodes are supported by the horizontal upper edges of the inclined grooves 15. The lower part of each of the cathode chambers 2 is made in the form of a hopper 17 with a node azgruzki cathode deposit consisting of the nozzle 18 with the locking device 19. In the case of the cell body 1 from the non-electrically conductive material between the cathode 8 and the bottom of each cathode chamber installed electrical conductors 20, such as a metal spring, attached or pressed against the cathode.

Электролизер работает следующим образом. The cell operates as follows.

Раствор поступает в электролизер через патрубок в торцовой стенке корпуса 1 и между стенкой корпуса 1 и первой анодной камерой 4 опускается в нижнюю часть первой катодной камеры 2 и проходит снизу вверх через первый катод 8. Протекая над верхней частью первого катода, раствор переливается через пластину 9 в переточный канал 14, идет по нему вниз и по наклонному желобу 15 через отверстие 16 в перегородке 3 попадает во вторую катодную камеру 2. Далее раствор проходит снизу вверх по зазорам второго катода 8 и т.д. последовательно проходит через все катодные камеры 11 с установленными в них катодами 8 и переточные каналы 14 и выходит через патрубок в другой торцевой стенке корпуса 1. Металлы осаждаются на катодах 8 и в виде порошка осыпаются в нижнюю часть катодной камеры 2, выполненную в виде бункера 17. The solution enters the electrolyzer through a pipe in the end wall of the housing 1 and between the wall of the housing 1 and the first anode chamber 4 is lowered into the lower part of the first cathode chamber 2 and passes from bottom to top through the first cathode 8. Flowing over the upper part of the first cathode, the solution overflows through the plate 9 into the transfer channel 14, goes down it and along the inclined trough 15 through the hole 16 in the partition 3 it enters the second cathode chamber 2. Then the solution passes from bottom to top along the gaps of the second cathode 8, etc. sequentially passes through all the cathode chambers 11 with cathodes 8 and transfer channels 14 installed in them and exits through a pipe in the other end wall of the housing 1. Metals are deposited on the cathodes 8 and, in the form of powder, are scattered into the lower part of the cathode chamber 2, made in the form of a hopper 17 .

Через электропроводник 12 и корпус 1 электролизера или через электропроводник 20 к осадку, накапливающемуся в бункере 17, подведен отрицательный потенциал, что предотвращает его растворение. Through the electrical conductor 12 and the housing 1 of the electrolyzer or through the electrical conductor 20 to the sediment accumulating in the hopper 17, a negative potential is supplied, which prevents its dissolution.

По мере накопления осадок металлов с небольшим количеством раствора выводят из электролизера без прекращения подачи раствора и отключения электроэнергии через патрубок 18, открывая запорное устройство 19. As accumulation of metal precipitate with a small amount of solution is removed from the cell without stopping the flow of the solution and turning off the electricity through the pipe 18, opening the locking device 19.

Необходимая степень обезметаллизования раствора достигается изменением катодной плотности тока и скорости подачи раствора. The necessary degree of solution demetallization is achieved by changing the cathode current density and the solution feed rate.

Предложенная конструкция электролизера позволяет организовать непрерывный процесс извлечения металлов, исключить необходимость переработки раствора порциями и остановки процесса для выемки нагруженных металлами методов. Кроме того, появляется возможность автоматизации процесса электролиза и его интенсификации за счет повышения катодной плотности тока. The proposed design of the electrolyzer allows you to organize a continuous process for the extraction of metals, eliminate the need for processing the solution in portions and stop the process for the extraction of metal-loaded methods. In addition, it becomes possible to automate the electrolysis process and its intensification by increasing the cathode current density.

Claims

1. MULTI-CHAMBER FLOW ELECTROLYZER for the extraction of metals from solutions, comprising a housing, anodes mounted in removable chambers, consisting of a set of vertical plates, cathodes mounted between anode chambers made in the form of frames with ion-exchange membranes fixed to their outer sides, and busbars for supplying current, characterized in that, in order to ensure the continuity of the process and increase the efficiency of the electrolyzer, the cell body is divided into cathode chambers by vertical small holes with openings in the upper part and removable anode chambers hermetically fixed in the openings, in the framework of which vertical grooves are made, an inclined chute is installed in the electrolyzer body, and transfer channels are made in the cathode chambers connecting the upper part of the cathode chamber previous along the solution to the lower part of the subsequent wherein each transfer channel is formed by a part of the cathode chamber adjacent to the casing wall separating from the cathode by a partition sealed in vertical grooves made in within two adjacent anode chambers, and leaning below the edge of the inclined trough attached to the wall of the casing, located below the anode chambers and having an exit to the next cathode chamber through an opening in the partition separating the cathode chambers, the lower part of each of which is made in the form of a cathode draft of the hopper with a bottom connected by an electrical conductor to the cathode.

2. The cell according to claim 1, characterized in that its housing is made of an electrically conductive material and is connected to the cathode bus by an electrical conductor.