SU1737023A1 - Электролизер дл переработки металлических отходов, содержащих благородные металлы, с растворимым взвешенным анодом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к конструкци м электролизеров дл  получени  благородных металлов из растворов при переработке металлических отходов. Цель изобретени  - упрощение конструкции электролизера, повышение извлечени  благородных металлов и степени разделени  благородных и неблагородных металлов. Электролизер содержит реакционную емкость с дном, цилиндрический катод, верхний анодный и. катод- ный токГоподводы, диафрагму, раздел ющую анодное и катодное пространства , накопитель с разгрузочным узлом , рабочий орган, размещенный в реакционной зоне. Электролизер снабжен подставкой с окнами, площадь которых составл ет 60-80% от площади дна емкости. Анод расположен на подставке в центре катодного пространства. Анодный токоподвод выполнен в виде монолитного графитового цилиндра с графитовыми стержн ми, уста- новленными по периметру его верхнего основани  и соединенными электрически вверху медным кольцом. Диафрагма выполнена в виде трубы из термообработанной поливинилхлоридной ткани, надетой на анодный токоподвод. Рабочий орган выполнен в виде цилиндрической черв чной спирали с нормальным профилем, углом зацеплени  15-60° и шагом, составл ющим 0,2-0,3 от диаметра анодного токоподвода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии благородных металлов и может быть использовано на предпри ти х цветной металлургии дл  переработки металлических отходов, содержащих благородные металлы , электролизом.

Известен электролизер дл  обеднени  отработанных электролитов, содержащих цветные металлы, и рафинировани  меди, включающий емкость, насыпные анод и катод , диафрагму, раздел ющую анодное и катодное пространства, токоподводы, ложное дно с отверсти ми дл  прокачки электролита, разгрузочное устройство.

Однако данный электролизер не обеспечивает разделени  и комплексного извлечени  растворенных в электролите металлов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  электролизер УЛ дл  электрохимического анодного растворени  металлических отходов, (стружки и т.п.) представл ющий собой реакционную емкость с цилиндрическими катодом и анодом, разделенными диафрагмой , и рабочим органом, жестко св занным с виброприводом. Электролизер снабжен

XI

со vj

О

ю

GJ

также загрузочнмм и разгрузочным устройствами .

Однако мзчестный электролизер не может обеспечить высокую степень разделени  благородных и неблагородных металлов, которые имеют близкие электродные потенциалы. Кроме того, устройство имеет сложную конструкцию, св занную с использованием вибротехники

Цель и обретени  - создание электролизера , обеспечивающего повышение степени разделени  благородных и небла- юродных металлов из сплавов, упрощение конструкции члекгролизера, повышение извлечени  благородных металлов,

Поставленна  цель догпшаетс  тем, что в электролизере дл  рафинировани  металлических отходов, содержащих благородные металлы, включающем реакционную емкое 1Ь, цилиндрический кагод, верхний анодный и котодныйтокоподводы, диафрагму , раздел ющую катодное и анодное пространства , накопитель с разгрузочным узлом, агитатор взвешенного сло  с рабочим органом в реакционной зоне анод расположен в центре катодного пространства, чнодныйтокопочвод выполнен в виде монолитного графитового цилиндра, причем по периметру верхнего основани  цилиндра установлены графитовые стержни, которые замкнуты в верхней части медным кольцом, цилиндр расположен на подставке, имеющей окна, площадь которых составл ет 60- 80% от площади дна, а диафрагма выполнена в форме трубы из термооОрабо- танной поливини/шюридной ткани, наде той на анодный токоподвод, рабочий орган выполнен в виде цилиндрической черв чной спирали с шагом, составл ющим 0,2- 0,3 от длины спирали, углом зацеплени  15-60, диаметром 0,2-0,3 от диаметра графитового цилиндра.

Сущность конструктивного выполнени  электролизера дл  переработки металлических отходов, содержащих благородные металлы , заключаетс  в том, чго совокупность за вл емых отличительных признаков (взаимное расположение катода и анода, конструкци  анодного токоподвода, подставка анодного токоподвода, соотношение площади поверхности отверстий подставки анодного токоподвода, строение рабочего органа) определ ет контакт отходов с токо- подводом по всему объему, посто нное обновление раствор емой поверхности отходов, простоту разгрузки продуктов электролиза, легкость обслуживани  электролизера .

В результате происходит не только растворение компонентов, но и их разделение

по продуктам (одни остаютс  в анодном продукте, другие переход т в раствор, третьи также переход т в раствор, а затем в виде товарного продукта осуждаютс  на катоде ), Так, например, при переработке низкопробного сплава, содержащего медь, серебро, железо, цинк, установлено, что медь, цинк, железо переход т в раствор, где остаетс  почти все железо и цинк, а медь из

0 раствора осаждаетс  на катоде. Серебро полностью остаетс  в аноцном остатке. Обоснование параметров Изготовление окон подставки площадью менее 60 % от общей площади дна не

5 обеспечивает свободного падени  катодного продукта в бункер-накопитель, т.е. при достижении электрохимической селекции неблагородных компонентов затруднено удаление катодного продукта из реакцион0 ного пространства Кроме того, возможен nepeipee, чго приводит к уменьшению скорости растворени  компонентов сплава и может также привести к замыканию катода и анода накоротко

5 Увеличение площади окон более 80% ог всей площзди дна не увеличивает степень разделени  компонентов, но существенно уменьшает надежность конструкции,

Термообработка диафрагмы проводит0 с  дл  увеличени  жесткости поливинилхло- ридной ткани и придани  ей определенной формы, а также дл  уменьшени  микроотверстий ткани, что обеспечивает невозможность перехода твердых частиц

5 перерабатываемых отходов из анодного

пространства в катодное, т.е. обеспечивает

, высокую степень разделени  компонентов.

Интервалы угла зацеплени  15-60 и диаме гра спирали 0,2-0,3 от диаметра анодно0 го токоподвода с шагом 0,2-0,3 от длины спирали обеспечивает наиболее полное перемешивание анодного сло  при переработке материалов в широком диапазоне крупности.

5 Как меньшие, так и большие значени  за вленных параметров спирали не обеспечивают контакта электролита во всем объеме сплава, что снижает селективность разделени .

0 Совокупность этих признаков, а именно взаимное расположение анода и катода, наличие анодного токоподвода, состо щего из графитового цилиндра с ввинченными в него графитовыми стержн ми, термообрабо5 тайной поливинилхлоридной диафрагмы, цилиндрической черв чной спирали, подставки под анодный токоподвод с площадью окон 60-80% от площади дна, а также размеры рабочего органа, обеспечивают повышение степени разделени  благородных и неблагородных металлов в 1,2 раза больше, чем в прототипе, а также упрощает конструкцию аппарата.

Таким образом, совокупность отличительных признаков сообщает новое свойство , а именно контакт по всему объему анода, высокую степень разделени  компонентов и получение их в виде товарных продуктов.

На чертеже представлен предлагаемый электролизер, общий вид.

Электролизер содержит реакционную емкость 1, катод 2, подставку 3 дл  насыпного анода с окнами 4, анодный токоподвод в виде монолитного графитового цилиндра 5, установленного в центре подставки 3, графитовых стержней 6, установленных по периметру верхнего основани  графитового цилиндра 5, медное кольцо 7, замыкающее графитовые стержни в их верхней части, диафрагму 8, выполненную в форме трубы из поливинилхлоридной ткани, установленной на подставке 3, внутри которой расположен графитовый цилиндр 5, рабочий орган 9 в виде черв чной спирали, шток 10, мотор 11 и бункер-накопитель 12 с разгрузочным узлом 13.

Предлагаемый электролизер работает следующим образом.

Гранулированный сплав, содержащий серебро, медь, цинк, железо, засыпают внутрь диафрагмы 8 на поверхность анодного токо подвода 5, Материал перемешивают с помощью мотора 11 и черв чной спирали 9, затем подключают посто нный ток, который подвод т через анодный токоподвод к сплаву, что приводит к растворению более электроотрицательных компонентов сплава.

Эти компоненты переход т в электролит , а затем, пройд  через диафрагму 8, осаждаютс  на катоде 2. Катодный осадок - медный порошок - падает через окна 4 в бункер-накопитель 12, а по окончании электролиза удал етс  через разгрузочный узел 13.

По окончании электролиза диафрагму 8 с анодным токоподводом вынимают из электролизера дл  удалени  анодного продукта - концентрата благородных металлов.

Пример. Гранулированный сплав, содержащий 55% Ад; 33,5% Си; 11,3% Zn; 0,2% Fe, загружают в электролизер. В качестве электролита используют 20%-ный раствор серной кислоты, которым заполн ют рабочее пространство электролизера.

Включают электродвигатель черв чной спирали, скорость вращени  30 об/мин. Подают напр жение на электролизер, потенциал анода +0,55 В. После проведени  процесса получают раствор, содержащий Zn и Fe, катодный продукт - порошок меди, и анодный продукт - концентрат серебра (90%).

Порошок меди и концентрат серебра после промывки и сушки  вл ютс  готовыми продуктами дл  рафинировани  и аффинажа .

В анодном продукте получено черновое серебро (извлечение 98%), в катодном про- дукте - чернова  медь (извлечение 80%), в электролите - цинк (извлечение 80%) и железо (извлечение 98%).

В таблице приведены данные по вли нию за вленных соотношений на процесс переработки металлических отходов.

Claims (2)

1.Электролизер дл  переработки металлических отходов, содержащих благородные металлы, с растворимым взвешенным анодом, содержащий реакционную емкость с дном, цилиндрический катод, верхний анодный и катодный токоподводы, диафрагму, раздел ющую анодное и катодное пространства, накопитель с разгрузочным узлом и рабочий орган, размещенный в реакционной зоне дл  создани  взвешенного сло , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции электролизера , повышени  извлечени  благородных

металлов и степени разделени  благородных и неблагородных металлов, он снабжен подставкой с окнами, площадь которых составл ет 60-80% от площади дна емкости, анод расположен на подставке в центре катодного пространства, анодный токоподвод выполнен в виде монолитного графитового цилиндра с графитовыми стержн ми, установленными по периметру его верхнего основани  и соединенными электрически

вверху медным кольцом, диафрагма выполнена в виде трубы из термообработанной поливинилхлоридной ткани, надетой на анодный токоподвод, а рабочий орган выполнен в виде цилиндрической черв чной

спирали.

2.Электролизер по п. 1.отличающий с   тем, что спираль выполнена с нормальным профилем, углом зацеплени  15-60° и шагом, составл ющим 0,2-0,3 от

диаметра анодного токоподвода.

/J