[實(shí)用新型]一種新型硫酸鈷電解槽

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420636517.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204111883U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張劍萌;熊以俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 贛州逸豪優(yōu)美科實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C25C7/00
• 分類號(hào): C25C7/00;C25C1/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電解槽，尤其涉及一種新型硫酸鈷電解槽。

背景技術(shù)

鈷的電解分為可溶性陽(yáng)極電解和不溶性陽(yáng)極電解，可溶性陽(yáng)極電解流程長(zhǎng)，消耗大，成本較高，所以，工業(yè)生產(chǎn)中更多采用的是不溶性陽(yáng)極電解，用不溶陽(yáng)極從含鈷溶液中電解沉積金屬鈷常用硫酸鹽電解質(zhì)和氯化物電介質(zhì)，在氯化物體系中，電流密度一般控制在350-500A/m²，而硫酸鹽體系則只能200A/m²左右。由于在鹽酸體系中生產(chǎn)金屬鈷會(huì)有大量氯氣在陽(yáng)極電解析出，必須對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行密封以及建立配套的氯氣吸收系統(tǒng)才能進(jìn)行生產(chǎn)，這樣不但大大加大了運(yùn)行成本，而且對(duì)環(huán)境有極大的潛在危險(xiǎn)。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)存在的普通非鹽酸體系進(jìn)行電積生產(chǎn)金屬鈷的方法，是利用CoCl₂?萃取轉(zhuǎn)型成CoSO₄，將鹽酸體系轉(zhuǎn)換到非鹽酸體系，避免金屬鈷生產(chǎn)造成對(duì)環(huán)境的重大污染和人員的安全威脅。

硫酸鈷電解生產(chǎn)鈷在陰極和陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)如下：

1)?陰極反應(yīng)：Co²⁺+2e^-?→?Co

2)?陽(yáng)極反應(yīng)：4OH^--2e?^-→?O₂?↑?+2H₂O

總反應(yīng)：CoSO₄+H₂O?→?Co+H₂SO₄+1/2O₂?↑

以上反應(yīng)，使電能轉(zhuǎn)化為電積產(chǎn)品的化學(xué)能。

為了維持電積過(guò)程中鈷離子的濃度，保證電積順利進(jìn)行，需要連續(xù)補(bǔ)充硫酸鈷電解液，此電解液流入電解沉積槽的流量維持在3.0-3.2L/min·m²陰極表面積，流出電解液Co?濃度45-52g/L、酸濃度170-180g/L，電解槽內(nèi)電積液溫度70℃。因此，必須準(zhǔn)確連續(xù)進(jìn)行電積過(guò)程溶液體積與金屬濃度的平衡，以防止溶液體積或金屬離子濃度產(chǎn)生異常波動(dòng)；

同時(shí)，由于陽(yáng)極反應(yīng)會(huì)有O₂?析出，致使溶液中H⁺?濃度增加，因此，在進(jìn)入新的循環(huán)之前，對(duì)陽(yáng)極液要進(jìn)行酸濃度調(diào)整。

補(bǔ)充的新電解液與調(diào)整酸濃度后的陽(yáng)極液經(jīng)混合，再泵入高位循環(huán)槽，在升至65℃后，根據(jù)高位槽位差，按電積過(guò)程鈷的析出速度均勻連續(xù)向每塊陰極周圍補(bǔ)充電解液。

綜上所述，目前的硫酸鈷電解還存在著電解液流入電解槽中的流量難以控制，電解槽中電解液的溫度難以維持，電解槽中電解液的溶度不均等問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

（1）要解決的技術(shù)問(wèn)題

本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中電解硫酸鈷時(shí)存在的電解液流入電解槽中的流量難以控制，電解槽中電解液的溫度難以維持，電解槽中電解液的溶度不均的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型硫酸鈷電解槽。

（2）技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了這樣一種新型硫酸鈷電解槽，包括有高壓氣罐、加熱板、U形金屬管、加熱水箱、排水口、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、軟管、管組、電解槽、溫度傳感器、緩沖槽、正電極、溢液口、回流管、負(fù)電極、陰極板、陽(yáng)極板、進(jìn)液管、節(jié)流閥、溢流閥、溢流管、泵、高位循環(huán)槽、溫度報(bào)警器、顯示屏、控制柜、高壓閥、進(jìn)氣管、出氣管、進(jìn)水口和加熱電極；

所述進(jìn)氣管與高壓氣罐相連，在進(jìn)氣管上安裝有高壓閥，所述高壓氣罐通過(guò)出氣管與U形金屬管連接，所述U形金屬管、加熱板安裝在加熱水箱中，所述加熱電極與加熱板相連，所述排水口、進(jìn)水口與加熱水箱固定連接；

所述調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)安裝在軟管上，所述U形金屬管通過(guò)軟管與管組連接，管組上開(kāi)有出氣小孔，所述管組安裝在電解槽的底部，所述正電極、負(fù)電極安裝在電解槽上，所述陽(yáng)極板與正電極連接，并浸入至電解液中，所述陰極板與負(fù)電極連接，并浸入至電解液中，所述溫度傳感器安裝在電解槽上，在電解槽的槽口處開(kāi)設(shè)有溢液口，在溢液口的下方設(shè)置有緩沖槽；

所述緩沖槽通過(guò)回流管與高位循環(huán)槽相連，所述電解槽通過(guò)進(jìn)液管與高位循環(huán)槽連接，所述節(jié)流閥、泵安裝在進(jìn)液管上，所述進(jìn)液管通過(guò)溢流管與回流管相連，在溢流管上安裝有溢流閥；

所述顯示屏、溫度報(bào)警器安裝在控制柜上，所述溫度傳感器、節(jié)流閥、泵、正電極、負(fù)電極、加熱電極、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)與控制柜連接。

優(yōu)選地，所述節(jié)流閥為電控節(jié)流閥。

優(yōu)選地，在所述管組上開(kāi)有出氣小孔，材料為超高分子量聚乙烯。