專利名稱：一種電解提取、精煉的新方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種電解提取、精煉的新工藝方法及專用設(shè)備。在電解提取、精煉工藝過程中，電極表面擴散層常產(chǎn)生許多消極影響，如限制了工作電流密度(從而限制了生產(chǎn)能力)，增大了耗電量。此外，陰極表面擴散層常導(dǎo)致疏松的海綿狀沉積層及產(chǎn)生枝晶，陽極表面擴散層會導(dǎo)致陽極鈍化(電解精煉時)。因而降低電極表面擴散層厚度，對提高工作電流密度，降低電耗，確保安全生產(chǎn)都具有重要意義。
現(xiàn)有技術(shù)中，主要依靠自然對流的方式來改善傳質(zhì)過程。但這種自然對流的方式中，電極表面擴散層很厚。鑒于電解提取、精煉操作的特殊性和復(fù)雜性，使得通常的用以減少電極表面擴散層厚度的強制對流措施(如電極移動、快速循環(huán)液流等)無法采用。生產(chǎn)上雖然也采用電解液循環(huán)流動，但其流速太低，對降低電極表面擴散層厚度幾乎不產(chǎn)生什么效果。例如，對銅的電解精煉的計算表明，只有強制對流的速度遠遠大于3cm/s時，才能明顯降低電極表面擴散層厚度。但生產(chǎn)中僅能達到0.3cm/s以下的流速(見陳延禧編著《電解工程》，p.333，天津科學技術(shù)出版社，1993)本發(fā)明的目的即是針對電解提取、精煉現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出一種易于在電解過程中實施的減薄(甚至基本消除)電極表面擴散層的有效方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是在陰極和陽極之間設(shè)置允許電解液通過的刷子，刷毛與電極表面接觸或接近(電解提取時刷毛僅與陰極表面接觸或接近)，刷子在與電極表面平行的方向上作往復(fù)運動，或小振幅振動。以基本消除電極表面擴散層。
本發(fā)明的刷子由刷毛和用于固著刷毛的基底構(gòu)成。刷子的基底構(gòu)成允許電解液通過的結(jié)構(gòu)，如基底構(gòu)成格柵狀、柵網(wǎng)狀或孔網(wǎng)狀等，或者包含有允許電解液通過的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的刷子的外形(刷毛末梢所確定的幾何形狀)呈平面狀，或從平面中挖去部分后所呈的形狀，如平面型格柵狀、平面型花斑狀。
本發(fā)明中，由于利用刷子將外部動力直接傳遞至電表面附近，因而可以很方便地消除電極表面擴散層或?qū)⑵浜穸蕊@著減小。由此可帶來一系列積極的效果，如可提高工作電流密度，防止海綿狀沉積及枝晶的出現(xiàn)，減少溶解損失，降低濃差極化過電位，等等。
實施例電解提取鋅的操作中，陰極和陽極之間設(shè)置格柵狀的刷子，刷毛只與陰極表面接觸。槽中所有的刷子固定在同一根連桿上，連桿上下運動，帶動所有的刷子上下運動?？苫鞠帢O表面擴散層，提高工作電流密度，降低電耗，防止海綿狀沉及枝晶的出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種涉及電解提取、精煉的新工藝方法，即用電解法使電解液中的待提取金屬離子在陰極還原成金屬單質(zhì)，以及用電解法使目標金屬在陽極選擇性地溶解并在陰極選擇性地沉積以提純金屬。其特征在于在陰極和陽極之間設(shè)置允許電解液通過的刷子，刷毛與電極表面接觸或接近，刷子在與電極表面平行的方向上運動。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其所稱的電極，在電解提取時指陰極，在電解精煉時指陰極和陽極。
3.一種用于電解提取、精煉新工藝方法的刷子，由刷毛和用于固著刷毛的基底構(gòu)成。其特征在于刷子的基底構(gòu)成(或包含)允許電解液通過的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的刷子，其特征在于刷子的基底構(gòu)成格柵狀或孔網(wǎng)狀；刷子的外形(刷毛末梢所確定的幾何形狀)呈平面狀，或從平面中挖去部分后所呈的形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電解提取、精煉的新工藝方法及設(shè)備。在陰極與陽極之間設(shè)置允許電解液通過的刷子,其刷毛與陰極表面接觸或接近,刷子在與電極表面平行的方向上作往復(fù)運動或振動,可基本消除陰極表面擴散層。在電解精煉時,讓刷毛同時與陽極表面接觸,可同時消除陽極表面擴散層。從而可提高工作電流密度,降低電耗,防止海綿狀沉積及枝晶的出現(xiàn)。在電解精煉時還可防止陽極鈍化。
文檔編號C25C7/00GK1170780SQ9611072
公開日1998年1月21日 申請日期1996年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月11日
發(fā)明者柯國平 申請人:柯國平