SU889746A1 - Электролизер дл получени гидроокиси железа или кобальта - Google Patents

Description

Изобретение относится к устройствам для электролитического осаждения гидроокисей металлов, например железа, кобальта из хлоридных или сульфа тно-хло ридных ник ель-ко баль товых растворов гидрометаллургического производства никеля и кобальта.

Известен электролизер для получения гидроокиси железа или кобальта, включающий корпус, катодный комплект с катодами, выполненными в виде стержней, соединенными с катодной пластиной, и опорный комплект с пустотелыми анодами, соединенными с анодной пластиной, причем катоды помещены в пустотелые аноды D3.

Недостатком электролизера с упомянутым пакетом электродов является неравномерное распределение тока по поверхности анодной ячейки и соответственно различное значение анодной и катодной плотности тока, обусловленное квадратной формой ячейки. Так, анодная плотность тока в середине стороны анодной пластины в 2,5-3 раза больше, чем у углов ячейки, и эта разница увеличивается с увеличением диаметра центрального стержня катода, что может привести к уменьшению выхода по току продукта.

Целью изобретения является увеличение выхода по току.

Поставленная цель достигается тем, что в электролизере для получения гидроокиси железа или кобальта, включающем корпус, катодный комплект с катодами, выполненными в виде стержней, соединенными с катодной пластиной, и анодной комплект с пустотелыми анодами, соединенными с анодной пластиной, причем катоды помещены в пустотелые аноды, последние выполнены цилиндрическими при соотношении диаметра анода к его длине 1:(5-10).На фиг. 1 изображен электролизер, общий вид, разрез; на фиг. 2 - анодный и катодный комплект.

На анодных пластинах 1 сгруппированы в полупакеты анодные ячейки 2, представляющие собой цилиндрические втулки из пористого титана или отрезки титановых трубок. На катодной пластине 3 перпендикулярно ее плоскости установлены титановые стержни - ^сатоды 4 так, что каждый катод расположен соосно внутри катодной ячейки. Между анодными и катодными пластинами помещены П-образные изолирующие вставки 5 и 6, образующие входные и выходные камеры. Пластина 7 служит для образования крайней выходной камеры электролизера. Сверху и снизу электролизер снабжен коллекторами 8 с присоединенными патрубками. Полупакеты электродов и изолирующие вставки, образующие электролизер, стягиваются шпильками, так же крепятся к блоку электродов и коллекторы 8.

Герметичность электролизера обеспечивается уплотнительными прокладками 9 между блоком электродов и коллекторами 8, а также между изолирующими вставками 5 и 6 и анодными и катодными пластинами 1 и 3. Нерабочая поверхность катодов 4 и катодные пластины 3 со стороны, обращенной к анодной пластине 1, экранированы покрыты электроизоляционным материалом 10.

Электролизер работает в непрерывном режиме. Электролит через нижний коллектор 8 поступает во входные камеры, образованные электродными пластинами 1 и 3 и изолирующими вставками 5, и далее проходит через анодные ячейки 2, где осуществляются электрохимические реакции окисления металлов и образования гидроокисей. Электролит с образовавшимся осадком гидроокисей и газами выходит из выходных камер блока, образованных электродными пластинами 1 и 3 и изолирующими вставками 6, в верхний коллектор 8.

Производительность электролизера при заданных значениях анодной и катодной плотности тока определяется величиной анодной (и катодной) поверхности и выходом по току. Установка в одном блоке электролизера не скольких пар полупакетов электродов позволяет при относительно небольших размерах ячейки получить большую суммарную поверхность электродов.

Ограничения, наложенные на размер анодной ячейки, вызваны тем, что' ячейка с меньшими размерами экономически нецелесообразна и, кроме того, при меньшем диаметре возможно ее забивание гидроокисями. Увеличение же диаметра анодной ячейки выше указанного вызывает рост зазора между анодом и катодом, что при сохранении выбранных плотностей тока приводит к большим потерям электроэнергии.

Экономическая эффективность применения электролизера состоит в том, что он позволяет реализовать способ безреагентного осаждения гидроокисей металлов. Так, экономическая эффективность способа в случае его применения для осаждения кобальта из никелевого электролита (процесса кобальтоочистки) при электролитическом рафинировании никеля оценивается в 300 р. на 1 т кобальта, осажденного в гидроокись, для условий комбината Североникель и 500-600 руб. для Норильского горнометаллургического комбината.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к устройствам дл  электролитического осаждени  гидроокисей металлов, например железа , кобальта из хлоридных или сульфа тио-хло ридных ник ель-кобальтовых растворов гидрометаллургического производства никел  и кобальта. Известен электролизер дл  получени  гидроокиси железа или кобальта, включающий корпус, катодный комплект с катодами, вьшолненными в виде стержней, соединенными с катодной пластиной, и опорный комплект с пустотелыми анодами, соединенными с ано ной пластиной, причем катоды помещены в пустотелые аноды Ю, Недостатком электролизера с упом  нутым пакетом электродов  вл етс  неравномерное распределение тока по поверхности анодной  чейки и соответ ственно различное значение анодной и катодной плотности тока, обусловленное квадратной формой  чейки. Так анодна  плотность тока в середине стороны анодной пластины в 2,5-3 раза больше, чем у углов  чейки, и эта разница увеличиваетс  с увеличением диаметра центрального стержн  катода, что может привести к у:.5еньшеншо выхода по току продукта. Целью изобретени   вл етс  увеличение выхода по току. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электролизере дл  получени  гидроокиси железа или кобальта, включающем корпус, катодный комплект с катодами, вьшолненными в виде стержней, соединенньми с катодной пластиной, и анодной комплект с пустотелыми анодами, соединенными с анодной пластиной, причем катоды помещены в пустотелые аноды, последние выполнены цилиндрическими при соотношении диаметра анода к его длине 1:(5-10). . На фиг. 1 изображен электролизер, общий вид, разрез; на фиг. 2 - анодный и катодный комплект. 3 На анодных пластинах I сгруппированы в полупакеты анодные  чейки 2, прадставл ющие собой цилиндрические втулки из пористого титана или отрезки титановых трубок. На катодно пластине 3 перпендикул рно ее плоскости установлены титановые стержни - : атоды 4 так, что каждый катод расположен соосно внутри катодной  чейки. Между анодными и катодными пластинами помещены П-образные изоли рующие вставки 5 и 6, образующие входные и выходные камеры. Пластина 7 служит дл  образовани  крайней выходной камеры электролизера. Сверху и снизу электролизер снабжен коллекторами 8 с присоединенными патрубкам Полупакеты электродов и изолирующие вставки, образующие электролизер, ст гиваютс  шпильками, так же креп т с  к блоку электродов и коллекторы 8 Герметичность электролизера обеспечиваетс  уплотнительными прокладка ми 9 между блоком электродов и коллекторами 8, а также между изолирующими вставками 5 и 6 и анодными и катодными пластинами 1 и 3. Нерабоча  поверхность катодов 4 и катодные пластины 3 со стороны, обращенной к анодной пластине 1, экранированы покрыты электроизол ционным материалом 10. Электролизер работает в непрерывном режиме. Электролит через нижний коллектор 8 поступает во входные камеры , образованные электродными пластинами 1 и 3 и изолирующими вставками 5, и далее проходит через анодные  чейки 2j где осуществл ютс  электрохимические реакции окислени  металлов и образовани  гидроокисей. Электролит с образовавшимс  осадком . гидроокисей и газами выходит из выходных камер блока, образованных электродньми пластинами 1 и 3 и изолирующими вставками 6, в верхний коллектор 8. Производительность электролизера при заданных значени х анодной и ка тодной плотности тока определ етс  величиной анодной (и катодной) поверхности и выходом по току. Устано ка в одном блоке электро;шзера не6 СКОЛЬКИХ пар полупакетов электродов позвол ет при относительно небольших размерах  чейки получить большую суммарную поверхность электродов. Ограничени , наложенные на размер анодной  чейки, вызваны тем, что  чейка с меньшими размерами экономически нецелесообразна и, кроме того, при меньшем диаметре возможно ее забивание гидроокис ми. Увеличение же диаметра анодной  чейки выше указанного вызывает рост зазора между анодом и катодом, что при сохранении выбранных плотностей тока приводит к большим потер м электроэнергии. Экономическа  эффективность применени  электролизера состоит в том, что он позвол ет реализовать способ безреагентного осаждени  гидроокисей металлов. Так, экономическа  эффективность способа в случае его применени  дл  осаждени  кобальта из никелевого электролита (процесса кобальтоочистки) при электролитическом рафинировании никел  оцениваетс  в 300 р. на } т кобальта, осажденного в гидроокись, дл  условий комбината Североникель и 500-600 руб. дл  Норильского горнометаллургического комбината. Формула изобретени  Электролизер дл  получени  гидроокиси железа или кобальта, включающий корпус, катодный комплект с катодами , вьшолненными в виде стержней, соединенными с катодной пластиной, и анодньй комплект с пустотелыми анодами , соединенными с анодной пластиной , причем катоды помещены в пустотелые аноды, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода по току продукта, пустотелые аноды выполнены цилиндрическими при соотношении диаметра анода к его длине 1:(5-10). Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №434983, кл. С 25 .В 11/02, 27.12.71.