Электролизер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ- СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11910858 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040880 (2! ) 2968898/22-02

Р1 М К„з с присоединением заявки 119

С 25 С 7/00

Гбсударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070382.Бюллетень Мо 9

Дата опубликования описания07.03,82 (33) УДК621. 357. 1:

:669.182.7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.Ç.Слуцкий и M.Ã.Цыпкин

Казахский политехнический институт им. В. (71) Заявитель

S (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР

Изобретение относится к металлургии, в частности к рафинированию, а именно к рафинированию твердых токопроводящих материалов в расплавах.

Известен электролизер для рафинирования твердых дробленых материалов (1) .

Однако это устройство периодического действия, процесс выгрузки анодного осадка затруднен. Цилиндричес- . кая форма электролизера ограничивает его производительность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электролизер, состоящий из перфорированных анодных контейнеров, выполненных из графитированного материала, в который засыпается рафинируемый сплав, и катодных графитовых стержней. Анодный и катодные узлы помещаются в ванну с расплавленным электролитом. При пропускании постоянного тока алюминий, как обладающий наиболее электроотрицательным потенциалом, растворяется из сплава в электролит и выделяется на катоде 2) .

Недостатками данного электролязера являются лево можность выгрузки полученного катодного металла без остановки процесса, сложность изготовления анодного контейнера, неравномерное распределение тока из-за конструкции токоподвода к аноду.

Цель изобретения — повышение производительности электролизера, упрощение и удешевление его конструкции и снижение расхода электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что электролизер для эпектролитического рафинирования дробленых токопровоцящих материалов в распла15 вах, содерж,ший анодные, выполнен ные из перфорированного графитированного материала ячейки, катодные и для сбора катодного металла ячейки, О . катодные узлы и токоподводящие к анодному материалу стержни, анодные ячейки выполнены разборными из плит, токоподводяшие стержни расположены в центральной части анодного материала, а днище электролизера снабжено каналом, соединяющим пространство катодных ячеек с ячейкой для сбора катодного металла, расположенной в центре электролизера.

Кроме того, боковые стенки элекгролизера снабжены пазами.

910858

На фи .1 схематически представлен предлагаемый электролизер, общий нид; на фиг.2 — разрез A-A на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — электролизная ванна со вставленными перфорированными плитами анодного узла.

Электролизер состоит из анодных и катодных узлов, электролизной ванны 1, содержащей анодные и катодные ячейки, ячейки 2 для сбора катодного продукта, соединенной каналом 3 с катодным пространством ячеек. Лнод- . ный узел состоит из графитированных перфорированных плит 4, токопроводящих графитовых стержней 5 и анодного материала б, засыпаемого между графи15 тиронаннычи плитами. Степень перфорации плит составляет 35-40%, что обеспечивает свободное выделение из анодного материала получаемого продукта при толщине графитированных плит 20-30 мм, обеспечивающей механическую прочность плиты. Расстояние между плитами 200-300 мм. Меньшее расстояние приводит к уменьшению производительности электролизера, 25 большее — к затруднению выделения получаемого процукта из середины анодного материала. Графитированные плиты 4 вставляются в пазы 7 боковых стенок электролизной ванны 1. Катод- 30 ный узел состоит из катодов — графитовых стержней 8, связанных ошиновкой. Расстояние между поверхностью графитированной плиты 4 и катодными стержнями 8 составляет 20-30 мм, 35 что обеспечивает низкое напряжение на электролизере и, следовательно, более низкий расход электроэнергии.

Электролизер работает следующим образом. 40

В центральную часть анодного пространства между перфорированными плитами 4 вставляют графитовые токопроводящие стержни 5 и в анодное пространство засыпается дробленый материал б, который при электролизе служит анодом

В катодное пространство вставляют графитоные катодные стержни 8.

В ванну 1 заливают расплавленный электролит и включают ток электролиза. При низкой анодной плотности тока (менее 0,1 A/см<) металл, обладающий наиболее электроотрицательным потенциалом, растворяется иэ анодного материала б в электролит и вос- И стананлинается на стержне 8. Из катодного пространства металл по соединенному каналу 3 перетекает н ячейку 2 для сбора. катодного продукта, откуда периодически отсасывается вакуум-ковшом. При достижении 75% выработки материала и одном чз анодных узлов он,отсасынается специальным вакуум-коншом. В освободившийся анодный узел загружается новая порция анодного материала. Поддержание необходимой температуры происходит за счет Джоулева тепла, выделяющегося при пропускании тока через электролит.

Электролизер для рафинирования дробленсго. токопронодящего материала в расплавленных слоях не сложен н изготовлении, позволяет облегчить процессы выгрузки анодного остатка и катодного продукта. В целом применение электролизера предложенной конструкции повысит производительность, удешевит осуществление технологии электролитического рафинирования дробленого материала в расплане, облегчит и улучшит условия труда обслуживающего персонала.

Формула изобретения

1. Электролизер для электролитического рафинирования дробленых токопроводящих материалов в распла.вах, содержащий анодные, выполненные из перфорированного графитиро-, ванного материала ячейки, катодные и для сбора катодного металла ячейки, катодные узлы и токоподводящие стержни к анодному материалу, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера, упрощения и удешевления его конструкции и снижения расхода электроэнергии, анодные ячейки выполнены разборными иэ плит, токоподводящие стержни расположены в центральной части анодного материала, в днище электролизера выполнен канал, соединяющий пространство катодных ячеек с ячейкой для сбора катодного метапла, расположенной в центре электролизера.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Сучков A.Á. Проблемы интенсификации электролиза в металлургии.

М., "Металлургия", 1976, с. 285-329.

2, Слуцкий Н,3. и др. Цветная металлургия.-Известия ВУЗов, 1978, 9 6, с. 60.

9t0858

А-А

&Рюпрсиию а

4 эаеэ

4O ° O

° еээ оаа э

ФЭ4 4

44 ° е авао

° 04

° ээе

° эао

Оеоо

440

Оо

4ееэ эвэд еаое ввеа

° Оеэ

° оэ ° р оее э а

° эо ее а

° e °

° oo

4еа

4ее е0е

° ° à

404

44 ° оов е ° р

° ер

ВЕФ

400 еое оэе

° ee

O ° Эр в °

Фа

° ео

° Ф4

040 000 оае

4ее оее

° во

° Oo

0 44

Феа

40 °

404 оор

ООе

° 4o

Фар а о в

В во а ° ° а ° а ° o

4ОФЬ авэо

Раве

e«ОФ е04о еэаа аОФФ

ОООО

Феер

Ооео евое

Эа ° e оаээ евое

Фоае

° oe ° эаае

° аа °

° ° 40

° вар

° o oo эаа

Ф 04 °

° еа

° 0o

° 00

Оор ооа

00 °

° еа

Фее ооэ ооФ эоэ во о

° аа ооо

Ооо оооо

aeo e

° оао

Еое

4000 ео е 4ее

° 0|0 оооо

O 444

Оеео оеое

e coo еоео

444 °

4004 оооо

° ооо

40ео

Оо Фее

4Ф О е вое ааео

4De э

O ° ÔÔ эаое еоео а 044

° 44e

OOOO

° Оае аэро

Оэво оооо

0 ОО0

О 040 а Фре аееа

° эо

° ° 4 ° оеае

Оэао

040а

o4eÎ ееа ° с ° ор

OOOO

Оа ° e

4 ° ee ееао

OOOO

Оово арво

Оово

coo ° оооо впво ооео уФФа

Фэ ° 00 еееео ааааа оооеэ

4оО4е ооОео

4 oe ° e

Ф рава

В ° 4 PO ваоеа оэеое ево ее оооэо

060 ° 0 ,ооэаэ оэаае

440 ° 4 е оеар

gogo °

7 ь аоа арро аоо

o4 0

ff0 оро

O0 O

ОООО ба оо о

6 рба

О 4 0

О 141

106 O y оу0 о eбо

4 Оораэ р 4

Оьбо 40044 6

pO Е 04О Oy Э ° а

° ° арроб 0 4ра

° е о оба е 0

° В аааб О ace ay ety

° ь Фэ ° арба Ор ° О О ° °

° ° Р Е Ф O ° Р уеа

04 Фееф Ф 11 ° 4 Oy O 600 Ро

° ° 4 ° 94 О ЭВ ty 6 O ° ФВ

° Фара Оафараерб ° ф Фо 4 р 4

° ° 4 ° 11 О 19 4140ОЭ О р Ф

В 4 4 а 4 р

О 0 ф 0 р ь об о об

Оу0 брр ооь o aa

О р O 0 О

o a ооь

41 04

1 ь 4

41 о Ь р ьь

9 ° о о оррь

О р

° ° 1 ь

° °

ФВ ФВ ° ф ° ° °

° 1144 ° 141 °

11 ° ° ° ° °

° ° °

° ° ° ° ° ° °

4 ° 11 ° ° ° В

° ° 4o 41 °

4 ° ° 1 °

° 4 В

41 4 ° ° °

° Э ° °

44 ь В 4

° 4 Ф а о

° В ° ° В ° °

4 II e е р

eo °

В

В ° 4

° °

В ° 91 °

° ° 9 ° 4 °

° ° ° à ° å4 °

"° 1 ° В °

° ° ° °

1 °

Фа

° В Е °, ° ° °

° В 4 °

° В

° ° 4t

6, ° (1

49 °

В °

ЭФ

° Э

° Э

I

А г .г г г

Составитель А.Арнольд

A.Ä3 xO

Редактор Л.Алексеенко Техред g.Кастелевич 1 орректор

Закаэ 1052/7 Тираж. 687 Подписное

В11ИИПИ Г:>сУдарственного комитета СССР по дf= .fiàì иэобретений и открытии

11303, москва,:к-354 РаУиская наб., д. 4/.

Филкбфл II fft 1i, ° ., - ° Вое

"1 " "II . нт" г Ужгород,,л. Прос нтнан, 4

М

° В

° 41

° В

46 °

° 1e

61 °

4 °

646

ЭаВ

° ° ð

441

ett

° 1 °

4O1

444

t91

° 01 р

° 4

° °

° ° ф °

Э °

° °

° °

44 ° ,ft

° ь

° °

° °

° 4 фф

° В

OO

° 4 ь

° ° ° ь

° ° ° ь

В ° O ° ° °

43 ° 3 ° °

° ° ° ° В

461 414

60 1° ° ° ° е ° ° ° ° °

В ° 4 °

ef ° ° 4

4o4 ° О

ВГ 4 °

° ° а ° ° °

4 ° ° ОВФО е ° 94 °

° 4 °

° 4

° 44

06 °

° 4 °

° eЭ

tI

° 0

44

° Ф ра

° f

° 0

° Э

Ф °

° 6 фф

64

° а

64

° Ф

° а

° Э

Ф °

46 4 Ф ° 4 ° 641 О 4 ° ф ба 444 4,oe4 ° ° aåaoаф

44аафрфр Ф Оф Врброэ

aoeo ° Раоьоаро 1 О 41

4р 4 а ° O 1 9eôoy ° 41 0066 °

ЕраофабРФФ444рье О44

eeet 9 oeeeeeee 41 16 1 °

О О 6 ° Е ° 41410 Е 0 4 4 Е а О Е 41

4 69 ° еафьбааб э Ор °

4944 ° e o Фбэрфа Ьбф °

6 ° а Ее4 ° Э ар4а Е

° 1 ° OO ° бао ° ° ð ° 1601

Ф444фр Еаеабб Феа

49440 ° 91e4a °,Ер Оаееееее

° ° OO 4OOeOe ааееееее

° Ф О араеЕ о Ф