本發(fā)明涉及冶金行業(yè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可分離和提純金屬離子的旋流式電催化裝置。

背景技術(shù)：

旋流電解技術(shù)是一種有效分離和提純金屬的方法， 是一種能夠?qū)τ袃r(jià)金屬進(jìn)行選擇性電解（電積）的新技術(shù)，特別適合于冶金行業(yè)進(jìn)行低濃度溶液、 成份復(fù)雜溶液的選擇性電解 （電積）分離和提純，以及將廢水中重金屬離子進(jìn)行剝離。

所有的電解技術(shù)均建立在電化學(xué)基礎(chǔ)理論之上，旋流電解技術(shù)也不例外。傳統(tǒng)的電解技術(shù)是將陰陽極放置在緩慢流動(dòng)或停滯的槽體內(nèi)，在電場(chǎng)的作用下，陰離子向陽極定向移動(dòng)，陽離子向陰極定向移動(dòng)，通過控制一定的技術(shù)條件，欲獲得的金屬陽離子在陰極得到電子沉積析出，從而得到電解產(chǎn)品。

陰極反應(yīng)：

金屬離子在陰極得到電子形成金屬

Me⁺_(aq) +e^-→Me_(S)

陽極反應(yīng)：

陰極得到的電子需要通過陽極失去電子來平衡。陽極有幾個(gè)可能的反應(yīng)，最主要的反應(yīng)是溶液中的水氧化產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)如下：

2H₂O→O²_(g) +4H⁺ +4e^-

當(dāng)電解液中的金屬濃度降低時(shí)，很難保證金屬在陰極還原而不發(fā)生其它反應(yīng)。在金屬濃度較低時(shí)最容易發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氫氣的產(chǎn)生，如下：

2H⁺_(aq)+2e^-→H²_(g)

旋流電解技術(shù)是基于各金屬離子理論析出電位（E￠）的差異，即欲被提取的出來。

金屬只要與溶液體系中其他金屬離子有較大的電位差，則電位較正的金屬易于在陰極優(yōu)先析出，其關(guān)鍵是通過高速溶液流動(dòng)來消除濃差極化等對(duì)電解的不利因素，避免了傳統(tǒng)電解過程受多種因素（離子濃度、析出電位、濃差極化、超電位、pH值等）影響的限制，可以通過簡(jiǎn)單的技術(shù)條件生產(chǎn)出高質(zhì)量的金屬產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有冶金行業(yè)金屬離子回收率技術(shù)的缺乏，提供了一種具有高效的金屬離子分離和回收效率的新型旋流式電催化裝置。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供了以下技術(shù)方案：一種新型旋流式電催化裝置，其特征在于包括外槽體（4）、上端蓋（1）、下端蓋（9）、上下端蓋（1、9）之間的陽極定位桿（2）、套設(shè)于陽極定位桿（2）上陽極（5）、外槽體（4）近頂端的上部連接器（3）、外槽體（4）近底端的下部連接器（7）、設(shè)置于陽極（5）外側(cè)的陰極（6）以及設(shè)置于下端蓋（9）底端的電氣連接組件（8）。

作為優(yōu)選，所述外槽體（4）采用不銹鋼或鈦材質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述陽極（5），是該裝置核心，采用圓柱體電極。

作為優(yōu)選，圓柱體電極直徑為50mm，材質(zhì)為鈦材涂SC₃。

作為優(yōu)選，陰極（6）為富有彈性的不銹鋼板或鈦板。

作為優(yōu)選，所述陰極（6）板材采用直徑150~200mm的不銹鋼管或鈦管加工成形。

作為優(yōu)選，所述上端蓋（1）和下端蓋（9）均采用螺紋形式連接。

作為優(yōu)選，上下端蓋（1、10）與外槽體（4）間設(shè)置有密封組件。

作為優(yōu)選，所述上端蓋（1）和下端蓋（9）均采用螺紋形式連接。

本發(fā)明有益效果：本發(fā)明旋流式電催化裝置是用于有效分離和提純金屬的裝置，特別適用于冶金行業(yè)進(jìn)行低濃度溶液、成分復(fù)雜溶液的選擇性分離和提純，以及將廢水中重金屬離子進(jìn)行剝離。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

一種新型旋流式電催化裝置，包括外槽體（4）、上端蓋（1）、下端蓋（10）、上下端蓋（1、9）之間的陽極定位桿（2）、套設(shè)于陽極定位桿（2）上陽極（5）、外槽體（4）近頂端的上部連接器（3）、外槽體（4）近底端的下部連接器（7）、設(shè)置于陽極（5）外側(cè)的陰極（6）以及設(shè)置于下端蓋（9）底端的電氣連接組件（8）。所述外槽體（4）采用不銹鋼或鈦材質(zhì)。所述陽極（5），是該裝置核心，采用圓柱體電極。圓柱體電極直徑為50mm，材質(zhì)為鈦材涂SC₃。陰極（6）為富有彈性的不銹鋼板或鈦板。所述陰極（6）板材采用直徑150~200mm的不銹鋼管或鈦管加工成形。所述上端蓋（1）和下端蓋（9）均采用螺紋形式連接。上下端蓋（1、9）與外槽體（4）間設(shè)置有密封組件。所述上端蓋（1）和下端蓋（9）均采用螺紋形式連接。

工程實(shí)例：

實(shí)施例1：廢水為冶金工業(yè)企業(yè)廢水，該裝置入口流量設(shè)為1m³/h，Cu²⁺含量為2520mg/L，F(xiàn)+含量為1240mg/L，經(jīng)處理出水Cu²⁺含量為21.2mg/L，F(xiàn)⁺含量為18.3mg/L，處理效果顯著。

實(shí)施例2：廢水為冶金工業(yè)企業(yè)廢水，該裝置入口流量設(shè)為1m³/h，F(xiàn)e²⁺含量為25000mg/L，F(xiàn)+含量為4580mg/L，經(jīng)處理出水Cu²⁺含量為1290mg/L，F(xiàn)⁺含量為110mg/L，處理效果顯著。