[發明專利]一種柔性電解裝置

有效

• 申請號: 201510343406.4
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104975328B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 林建平;石文堂
• 申請（專利權）人: 杭州三耐環保科技股份有限公司
• 主分類號: C25D17/02
• 分類號: C25D17/02;C25D21/10
• 代理公司: 北京君華知識產權代理事務所(普通合伙)11515
• 代理人: 朱慶華

技術領域

本發明涉及電解技術領域，尤其是涉及一種柔性電解裝置。

背景技術

電解槽裝置由導電裝置、電解槽以及陰陽極板組成，直流供電系統提供的直流電通過導電裝置輸送到電解槽中的每塊陰極和陽極，其中陰極上發生電化學反應，使溶液中的金屬離子在陰極上得到還原，沉積得到純度較高的金屬產品。由于陰極周圍的金屬離子在電流作用下得到還原沉積，從而造成陰極周圍金屬離子貧化，并且陰極上的電流強度越大，陰極周圍的金屬離子貧化越嚴重。陰極周圍金屬離子貧化容易造成陰極電流效率下降和陰極產品質量下降，因此，必須加大陰極周圍金屬離子的遷移速度，以保證在高電流強度條件下，陰極上金屬還原沉積過程的正常進行，實現電解精煉過程超高電流密度生產，滿足高電流密度峰谷電生產的目的。

目前，傳統的電解裝置主要由進液槽、電解槽和回液槽組成，電解液由進液槽——電解槽——回液槽形成大的流通回路，電解液在此回路中流量較小，并且所加入的高濃度電解液沒有均勻分布在陰極板的表面，造成陰極周圍流動緩慢，致使陰極濃差極化嚴重，陰極電流密度難以大幅度提升，無法實現高負荷生產，而且造成了電解效率較低。

因此，在倡導節能環保的今天，研究一種適用高電流密度電解、電解效率高的電解裝置顯得尤為必要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是設計一種電解裝置，解決現有技術存在的陰極濃差極化、電解電流密度低和電解效率低下的問題。

為解決上述技術問題，本發明的柔性電解裝置包括電解槽、進液分布裝置、進液貯槽、中間循環貯槽、回液貯槽和控制系統，所述進液分布裝置置于電解槽底部或者側壁，所述進液貯槽和中間循環貯槽由第一輸送泵通過管道連接，所述中間循環貯槽和進液分布裝置由第二輸送泵通過管道連接，所述電解槽遠離進液分布裝置進液管道的一側通過管道與中間循環貯槽連接，所述中間循環貯槽的溢流口通過管道與回液回液貯槽連接，在控制系統的控制下，電解液先由進液貯槽中進入中間循環貯槽，然后經進液分布裝置進入電解槽，最后從電解槽中流回中間循環貯槽中，電解液貧液通過溢流口流入回液貯槽。

進一步的，所述進液分布裝置包括進液總管、進液支管和進液噴嘴，所述進液總管通過管道與第二輸送泵連接，所述進液噴嘴設置在進液支管上。

進一步的，所述進液噴嘴與進液支管的角度為5-90°，進液噴嘴的噴射流速為0.2-3m/s。

進一步的，所述進液分布裝置和第二輸送泵之間的管道還設有電磁調節閥。

進一步的，所述控制系統與電解槽的供電系統的電流強度連鎖控制，所述控制系統通過控制電磁調節閥和變頻裝置來調節電解液循環流量。

進一步的，所述控制系統為DSC控制系統或PLC控制系統。

進一步的，所述回液貯槽設有第三輸送泵，所述第三輸送泵將回液貯槽中的貧液輸送到濕法冶煉工序的浸出工序或者萃取工序。

本發明的有益效果：采用這樣的設計后，實現了電解液在陰極表面的強制循環流動，加快了金屬離子在陰極表面的遷移速度，保證了在高電流密度條件下金屬離子在陰極表面的及時補充，從而有效消除因陰極周圍金屬離子貧化而造成的濃差極化現象，使超高電流密度電解成為可能。同時，通過控制系統實現陰極電流密度的升降與電解液循環量的增減連鎖，達到柔性電解裝置自動控制的目的，可以配合峰谷電時調整電解效率，從而實現電解效率高、節能環保的功能。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步闡明。

圖1為本發明的柔性電解裝置結構示意圖；

圖2為本發明的柔性電解裝置的進液分布裝置的結構示意圖。

具體實施方式

結合圖1和圖2，本發明的柔性電解裝置包括電解槽1、進液分布裝置2、進液貯槽3、中間循環貯槽、回液貯槽5和控制系統7，所述進液分布裝置2置于電解槽1底部或者側壁，所述進液貯槽3和中間循環貯槽由第一輸送泵801通過管道連接，所述中間循環貯槽和進液分布裝置2由第二輸送泵802通過管道連接，所述電解槽1遠離進液分布裝置2進液管道的一側通過管道與中間循環貯槽連接，所述中間循環貯槽的溢流口401通過管道與回液回液貯槽5連接，在控制系統7的控制下，電解液先由進液貯槽3中進入中間循環貯槽4，然后經進液分布裝置2進入電解槽1，最后從電解槽1中流回中間循環貯槽4中，電解液貧液通過溢流口401流入回液貯槽5。