SU711174A1 - Электролизер дл очистки неорганических веществ - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕОРГАНИЧЕСК1«

ВЕЩЕСТВ

1

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов получени  особо чистых веществ.

Известен электролизер, состо щий из корпуса электролизера и электродов. Дл  увеличени  поверхности катода, а следовательно, и степени очистки от примесей металлов катоды выполнены из тонких сплетенных нитей 1.

Наиболее близким к .предлагаемому  вл етс  электролизер, состо щий из корпуса и электродов. Электролизер снабжен шнеком дл  механического удалени  осадка с катода 2.

Недостатком такого электролизера  вл етс  мала  степень очистки, так как сн тые с поверхности электрода вещества, особенно осажденные металлы, вновь могут частично перейти в очищаемый раствор.

Цель изобретени  - увеличение степени извлечени  примесей из раствора за счет периодической химической активации катодов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что электролизер дл  очистки неорганических веществ, содержащий цилиндрическую камеру и электроды, разделен радиальными перегородками

на секции очистки,отмывки ,периодической химической активации и вторичной отмывки катода и снабжен устройством ДЛЯ перемещени  катодов из одной секции в другую,а аноды расположены в секции очистки.Секци  очистки занимает 1/2 внутреннего объема камеры электролизера, а три других по 1/6 объема, число катодов в секЦии очистки в три раза больше, чем в каждой из последующих секций.

На фиг. 1 схематически изображен электролизер, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - электролизер, вид сверху.

Устройство состоит из корпуса 1 , электролизера, разделенного радиальными перегородками 2 на секцию 3 очистки и секцию 4 отмывки, секции 5 химического активировани , секции 6 вторичной отмывки. В секцию 3 очистки помещают раствор, в секци х :,. 4 и 6 помещена проточна  дистиллированна  вода, в секции 5 помещен активирующий раствор, например 10-15% раствор СОЛЯНОЙ или азотной кислоты. Катоды 7 расположены таким образом, что в секции 3 электролизера наход тс  три катода, а в других секци х

0 4,5,6 - по одному. В секци х очистки помещен анод 8 полукруглой фор .мы. Катоды 7 при помощи держател 

9расположены на вращаемой мотором

10платформе 11 и могут совершать вертикальные перемещени  при помощи соленоида 12 и возвратной пружины 13, Устройство снабжено системой автоматики/ котора  обеспечивает, подъем катодов 7 выше уровн  радиалной перегородки 2 в ванне при подходе соответствующего катода к этой перегородке за счет включени  соленоида 12. При включении соленоида 12 возвратна  пружина возвращает катод 7 в нижнее положение. В процессе работы каждый катод 7 перемещаетс  последовательно из секции

3 очистки в секцию 4 отмывки, где удал етс  исходный раствор с катода , далее в секцию 5 хиьшческого активировани , в которой, происходит удаление осажденных на катод примесей , т. е. активаци  его поверхности , секцию б вторичной отмывки, где происходит отмывка катода от активирующего раствора, и далее вновь в секцию 3 очистки.

С целью упрощени  механизма подъема и опускани  катодов при переходе их через радиальные перегородки , положение катодов в ванне должно, быть симметричным по отношению к радиальным перегородкам. Поскольку процесс очистки вещества проходит исключительно в секции 3 очиски , а другие секции 4,5,6  вл ютс  вспог гогательными, в интересах увеличени  массы очищаемого веЩества размеры этой секции могут быть увеличены по отнс иению к размерам, других секций. Удобное сочетание размеров секций и положени - катодов достигаетс , когда секци  очистки 3 занимает 1/2 внутреннего объема камеры электролизера, а другие по 1/6 части.

Дл  обеспечени  непрерывности процесса электрохимической очистки, а также отмывки и активировани  при перемещении катодов 7 из одной секций в другую необходимо разместить в секции 3 очистки число катодов , равное числу катодов во всех последующих секци х; таким образом, число катодов в секции 3 очистки

должно в три раза превышать число катодов в каждой последующей.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемый раствор, например 10%-й , раствор азотнокислого натри , в который введены примеси инди , свинца , марганца в количестве каждой, подвергаютс  очистке в секции 3, в которой примеси вьщел ют„ с  на катодах, перемещающихс  при помощи мотора 10 и наход щихс  в этой секции. Катоды в ванне - три графитовых стержн  диаметром 0,6 мм, глубина их погружени  30 мм. При подходе крайнего из катодов к радиальной перегородке 2 в результате включени  соленоида 12 происходит его подъем выше уровн  радиальной перегородки; аналогично поднимаетс  каждый из катодов при подходе

0 к радиальным перегородкам в .секци х 4 отмывки химического активировани  5, где активирование катода проводитс  в растворе 10% азотной кислоты, и вторичной отмывки 6.

5 После перехода через перегородки соленоиды на соответствующих катодах выключаютс  и возвратные пружины возвращают эти катоды в нижнее исходное положение. Таким образом, каждый

п катод последовательно перемещаетс  из секции 3 очистки в секцию 4 отмывки , заполненную проточной дистиллированной водой, в которой удал етс  электролизуемый раствор с катода , далее в секцию 5 химического активировани , в которой происходит химическое растворение осажденных на катоде примесей обработкой 10-15% раствором азотной кислоты, далее в секцию 6 вторичной отмывки с дистиллированной водой, в которой происходит отмывка катода от активирующего раствора проточной дистиллированной водой, затем активированный и отмытый катод вновь поступает в сек5 Цию 3 очистки. Цикл повтор етс  многократно .

Данные эффективности работы предлагаемого устройства приведены в таблице, где - количество примесей, выделенных на катоде, Сд первоначальное количество примесей в растворе. Метод определени  примесей - химико-сЛектральный.

Зависимость степени { - ) очистки,% от продолжительности процесса и количества активаций электрода

Химическа  активаци , произведенна  только перед началом электролиза

Продолжи тельность электролиза, мин

10 Степень ( - ) очистки,%

Индий

10

12

Свинец

2,5

Марганец

Как следует из таблищл, увеличение продолжительности электролиза от 5 до 36 мин без активации в процессе электролиза приводит к незначительному увеличению степени очистки: дл  инди  - в 2 раза, дл  свинца - в 1,4 раза, дл  марганца в 1,5 раза. В то же врем  активаци  графитовых электродов через каждые 5 мин электролиза приводит к возрастанию степени очистки: дл  инди  - в 4,8 раза, дл  свинца-в 4 раза, дл  марганца - в 3,5 раза.

Claims (2)

1. Электролизер дл  очистки неорганических веществ, содержащий цилиндрическую камеру и электроды, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  степени извлечени  примесей из раствора за счет

Химическа  активаци , произведенна  перед началом электролиза и через каждые 5 мин электролиза

Продолжительность электролиза, мин

15

30

10

30

Число активаци-й

С-,

24

15

10

11

24

40

16

10

активации катода, электролизер снабжен радиальными перегородками, раздел ющими его на секции очистки , отмывки, периодической химической активации и вторичной отмыв0 ки катода, устройством дл  перемоцени  катодов, а аноды расположены в секции очистки.

2. Электролизер по п. 1, о т личающийс   тем, что секци 

5 очистки занимает 1/2 внутреннего объема камеры электролизера, а три других по 1/6 объема, число катодов в секции очистки в три раза больше, чем в каждой из последую0 щих секций., Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3859195, кл. 204-272, опублик. 1970.

5

2.Авторское свидетельство СССР 385932, кл. В 01 К 1/00, опублик. 1972 (прототип).