Аппарат для электрохимической обработки водных систем

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (511 С 02 F 1/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3287784/23-26 (22) 04.03.81 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (.2) В. М. Корякин, И. A. Долотова, М. А. Федоров, М. Я. Антонычев, И. В ° Белодаров, А, П. Кролик и В. Я. Губченко (71) Научно-исследовательский и проектный институт по обогащению и агломерации руд черных металлов

"Механобрчермет" (53) 628 543(088.8) (56) 1. Чантурия В. A., Шафеев Р. Ш.

Химия поверхностных явлений при флотации. М., "Недра", 1977, с. 173 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 700466, кл. C 02 F 1/46, 1977 (прототип). (54 ) (5 7 ) АППАРАТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОДНЫХ СИСТЕМ, содержащий корпус с расположенными в нем вертикальными пластинчатыми электродами, пространство между которыми заполнено немагнитной металлической стружкой, и приспособление для встряхивания стружки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат на проведение процесса, приспособление для встряхивания выполнено в виде системы магнитов, создающей магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны направлению протекания электрического тока через немагнитную металлическую стружку.

1063785

Изобретение относится к устройствам для подготовки растворов флотореагентов или минеральных суспензий к флотации и может быть использовано для обогащения полезных ископаемых и очистки сточных вод.

Известен аппарат для обработки растворов флотореагентов и минеральных суспензий, состоящий из корпуса, в котором расположена электродная система, представляющая собой пахет ® катодов и анодов, изолированных один от другого (?) .

Недостатком данного аппарата является малая удельная производитель ность, обусловленная недостаточной 15 развитостью электродной поверхности, а также высокие эксплуатационные затраты, связанные с применением листо» вого металла и большим расстоянием между электродами. 20

Наиболее близким по технической

Л сущности и достигаемому результату к предлагаемому является аппарат для электрохимической очистки сточных вод, содержащий i орпус с расположен- 25 ными в нем вертикальными пластинчатыми электродами, пространство между которыми заполнено немагнитной метал лической стружкой, и имеющий приспособление для встряхивания кассет, вы- ЗО полненное в виде кулачкового вала P).

Недостатками известного аппарата являются низкая удельная производительность и высокие эксплуатационные затраты, обусловленные малой полезной поверхностью электрохимического растворения стружки и высоким напряжением, необходимым для протекания процесса растворения стружки, работающей как биполярный электрод.

Цель изобретения — повышение удельной производительности аппарата и снижение энергозатрат на проведение процесса.

Поставленная цель достигается 45 тем,. что в аппаратуре для электрохимической обработки водных систем, содержащем корпус с расположенными в нем вертикальными пластинчатыми электродами, пространство между ко 5О торыми заполнено немагнитной металлической стружкой, и приспособление для встряхивания стружки, последнее выполнено в виде системы магнитов, создающей магнитное поле, силовые 55 линии которого перпендикулярны направлению протекания электрического тока через немагнитную металлическую стружку, находящуюся в непосредственном контакте с пластинчатыми электродами.

Непосредственный контакт металлических частичек с электродами позволяет проходить току только через цепочки, образованные частицами струж- g5 ки. В совокупное:...". с перпендикуляр: но расположенным магнитным полем протекание тока через цепочки обеспечивает разрыв частичек равномерно по всему объему засыпанной стружки.

В результате этого значительно увеличивается полезная поверхность электрохимического растворения металла, а следовательно, и полезный объем, который в данном случае равен. объему стружки. Это ведет к увеличению удельной производительности аппарата.

Кроме того, непосредственный контакт стружки с электродами позволяет значительно снизить расход электроэнергии, идущей на растворение металла, так как потери напряжения в предлагаемом аппарате включают только перенапряжение выделения водорода и перенапряжение растворения металла. В известном аппарате, кроме указанных, потери напряжения включают также и падение напряжения на сопротивлении раствора между пластин чатыми электродами и сопротивлении кассеты.

Таким образом, непосредственный контакт стружки с пластинчатыми электродами является необходимым условием, обеспечивающим удельной производительности аппарата и сниже ние эксплуатационных затрат.

Применение магнитной системы, создающей магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны направлению протекания электр :".;. кого тока, способствует непр.-рывному перемешиванию стружки по всему объему, в результате чего весь объем ее участвует в электрохимическом растворении металла. Перемешивание стружки магнитным полем наряду с непосредственным контактом стружки с пластинчатыми электродами значительно увеличивает удельную производительность аппарата.

Кроме того, магнитная система перемещивания стружки позвоЛяет устранить движущиеся и вращающиеся части аппарата, опасные и ненадежные в эксплуатации. Благодаря непрерывному и равномерному образованию точек растворения металла по всему объему стружки и отсутствию движущихся частей снижаются эксплуатацион ные затраты.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1.

В нижней части корпуса 1 размещена сетка 2 из нетокопроводящего материала, на которой в нерабочем состоянии лежит неподвижный слой немагнитной металлической стружки 3, например алюминиевой. С внутренней стороны стенок 4 корпуса закреплены

1063785

Составитель Т. Барабаш

Редактор В, Петраш Техред И.Тепер Корректор С. Шекмар

Заказ 10317/25 Тираж 941 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вертикальные пластинчатые электроды: катод 5 и анод 6„ изготовленные иэ нержавеющей стали. К внешним сторонам стенок .7 корпуса прилегают полюса 8 магнита 9, установленного таким образом, чтобы магнитные силовые линии были перпендикулярны направлению протекания электрического тока через немагнитную металлическую стружку, находящуюся в непосредственном контакте с пластинчатыми электродами. Подача раствора или минеральной суспенэии в аппарат производится через патрубок 10, а вывод — через патрубок 11. Питание аппарата постоянным током осуществляется от выпрямительного агрегата.

Аппарат работает следующим образом.

Раствор или минеральную суспензию подают для обработки в аппарат через патрубок 10 ° Обработанный раствор или суспензия самотеком выходит иэ аппарата через патрубок 11.

Обработка осуществляется в слое металлической немагнитной стружки 3, которая расположена на сетке из нето копров одяще го материала. уТок, проходящий через многочисленные цепочки, образованные из немагнитной стружки, взаимодействует с постоянным магнитным полем, силовые линии которого перпендикулярны направлению протекания электрического тока.

В результате взаимодействия тока и магнитного поля цепочки, образованные из частичек металлической стружки, приходят в движение, подбрасывавтся вверх И разрываются.

После разрыва цепочек частички металлической стружки под действием силы тяжести опускаются вниз до

35 тех пор, пока не образуются новые цепочки, и таким образом процесс повторяется.

По сравнению с базовым объектом

20 бездиаФрагменным аппаратом, в котором в качестве растворимых анодов используется листовой алюминий/ предлагаемый аппарат позволяет в

15-20 раз увеличить электродную по верхность и в 3-4 Раза удельную производительность аппарата.