[實用新型]一種底部進液循環高電流密度電解沉積金屬的裝置

有效

• 申請號: 201420293766.9
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN203923411U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 林建平;林建灶;柳彥;石文堂
• 申請（專利權）人: 杭州三耐環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C25C7/00
• 分類號: C25C7/00;C25C7/06;C25C1/12
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本實用新型涉及在不溶陽極電解沉積金屬領域，主要是一種底部進液循環高電流密度電解沉積金屬的裝置。

背景技術

目前，傳統的電解沉積技術是將陰陽極放置在電解液緩慢流動的槽體內，在電場的作用下，陰離子向陽極定向移動，陽離子向陰極定向移動，通過控制一定的技術條件，目標金屬陽離子在陰極得到電解沉積析出，從而得到高純的電解產品。由于電極反應速度往往要快于離子的擴散速度，從而形成了濃差極化。在傳統的電積槽中，正是由于陰極的濃差極化，造成少量雜質離子或者氫離子與目標金屬離子一起在陰極上析出，一方面導致陰極產品質量下降，另一方面造成陰極電流效率大幅度降低，從而增加單位產品能耗。同時，傳統的電解沉積技術進行金屬的提純或電解沉積，為了保證較高的陰極電流效率以及陰極產品質量，其電流密度必須控制在較低的范圍內，從而造成電解體系龐大、設備投資費用高、生產效率低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種底部進液循環高電流密度電解沉積金屬的裝置及方法，其采用全新的底部多通道進液循環流電解沉積技術，實現電解槽內電解液在陰極周圍高速流動，以消除陰極濃差極化，達到陰極電流密度能夠大幅度提升的目的。

本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，這種底部進液循環高電流密度電解沉積金屬的裝置，包括電解槽、陰極板和陽極板，該陰極板和陽極板上設置有導電棒，陰極板和陽極板放置于電解槽內，所述的電解槽底部安裝有循環流進液裝置，該循環流進液裝置包括循環槽、溶液循環通道、循環泵、低位槽和高位槽，低位槽與高位槽間通過萃取反萃系統連接，低位槽通過溢流管與循環槽的一端相連，高位槽通過管道與循環槽的另一端相連構成循環；在與低位槽相連的循環槽一端通過管道與回流總管相連，回流總管與溢流斗相連，溢流斗位于電解槽的槽邊頂端外側；在與高位槽相連的循環槽一端通過循環泵、管道與溶液循環通道相連，該溶液循環通道分布于陰極板的底端位置，溶液循環通道上設置有不同孔徑的管噴嘴，該管噴嘴正朝向于每塊陰極板的底端。

作為優選，所述的溶液循環通道設置在電解槽的陰極板底部，溶液循環通道的形狀為圓形或多邊形的管狀。

本實用新型采用如上述的底部進液循環高電流密度電解沉積金屬裝置的實現方法，包括如下步驟：

1：加熱電解液，使溫度為20-80℃，在電解液中金屬離子濃度為20-80g/L的條件下，開啟循環流進液裝置5內的循環泵53，陰極液在電解槽1內自循環；所述的電解槽1中溢流出來的電解液通過溢流斗59經回流總管58流入循環槽51，循環槽51所收集的電解液通過溢流管57經低位槽54由萃取反萃系統56處理后流入至高位槽55，高位槽55的電解液流入循環槽51；

2：陰極液通過溶液循環通道52上的管噴嘴521均勻、大流量噴入陰極板2表面，使金屬離子電解沉積過程中的陰極液循環流量達到150-3000m³/Mt，電流密度達到300-600A/m²，其陰極電流效率達到95％以上；

3：電解3-5天后，取出陰極產品。

本實用新型的有益效果為：能夠在傳統電解槽規格不變的條件下，通過大幅度提高陰極電流密度，使電解槽的單位生產能力得到大幅度提升，而陰極電流效率仍然達到96％以上，陰極產品質量不受高電流密度的影響，是一個清潔、高效、環保的先進技術；該技術不同于高電流密度平行流電解技術，平行流電解技術采用陰極側部進液方式，側部進液方式適用于可溶陽極電解精煉工藝，其優點是可以避免因陽極泥攪動而影響陰極產品質量的問題，但是其缺點是電解液在陰極表面分布不均勻，液流效果不好；而在不溶陽極電解沉積金屬工藝中，由于沒有大量陽極泥產生，因此可以實現底部進液方式，該方式電解液分布均勻，消除陰極濃差極化效果好。

附圖說明

圖1是本實用新型的循環流進液裝置在電解槽中的主視結構示意圖。

圖2是本實用新型的循環流進液裝置在電解槽中的俯視結構示意圖。

圖3是本實用新型的循環流進液裝置在電解槽中的側視結構示意圖。

圖4是本實用新型的循環流進液裝置布置結構示意圖。

附圖中的標號分別為：1、電解槽；2、陰極板；3、陽極板；4、導電棒；5、循環流進液裝置；51、循環槽；52、溶液循環通道；53、循環泵；54、低位槽；55、高位槽；56、萃取反萃系統；57、溢流管；58、回流總管；59、溢流斗；521、管噴嘴。

具體實施方式