专利名称：带有电解液循环出入隔离槽的节能型串联电解装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水溶液的电解装置，尤其涉及一种带有电解液循环出入隔离槽的节能型串联电解装置。应用于电解生产金属粉体材料、金属电解精炼、湿法冶金过程中金属电解沉淀、有机物电解制造、污水电解处理、电解生产气体。
背景技术：
自1807年，英国科学家H.戴维将熔融苛性碱进行电解制取钾、钠，从而为获得高纯度物质开拓了新的领域。电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后，离子作定向运动。阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。
现在使用的电解装置中，槽内极板基本上都采用并联的方法。极板多块并联，电流大，母线和导电横梁的有色金属材料用量大，线路上的电能消耗也大。导电触头的非硬性连接也常发生接触不良和接触电阻增大等故障，从而影响生产。串联电解法在19世纪到20世纪中叶曾在国外的一些金属电解厂家使用。由于存在电流效率低，极板的铸造、整修麻烦，从残极上剥离阴极沉积物困难，电解槽绝缘浙青不能承受高液温等问题，故已先后停止使用。电解行业是能耗大户，节能降耗的潜力巨大。目前全世界仅有色金属电解精炼就达到了 4000万吨。我国是有色金属生产大国，2009年有色金属铜铅锌电解产量达到1245万吨。利用本发明改造传统电解行业，按降耗6%计算，仅电力年消耗就可减少9亿度以上。在日益现代化的今天，已经有了优秀的电解槽制造的材料和成熟的电解物与残极的分离技术，为串联电解的应用扫除了障碍。本发明克服了并联电解方式存在的不足，充分发挥串联电解方式的优点，克服了电流效率低的缺点。利用金属导体中的电子的导电作用与电解质中离子的导电作用的不同，进行构思设计。具有节约有色金属材料、节约电能、操作方便等诸多优点。在能源危机日益显现的今天，本发明可实现电解行业的节能降耗和生广效率的提闻。
发明内容
带有电解液循环出入隔离槽的节能型串联电解装置本装置将传统的电解槽通过极板和槽上极板隔离安装槽口的有效结合，将其分开成为若干个小电解槽。极板安装于隔离安装槽口中，无需绝对密封，实现电流通道的有效隔离。极板之间为串联模式，提高了整体槽压。利用电解液作为极板的电力传输载体，克服了由金属导电横梁(或极耳)、导电触头产生的压降，降低了电力消耗，消除了由于导电触头接触不良而造成的各种故障。设置了电解液循环入液隔离槽和出液隔离槽，使电解液循环造成的漏电达到最低。为有利于电解液的循环和排料，电解装置底部均向电解液出口部分倾斜。系统电流的降低极大地减小了金属导电母线的使用；没有导电横梁和导电触头，也节约了大量的有色金属。与传统的电解装置相比，设备有色金属消耗降低80%以上，单位生产电能消耗降低5%-10%。由于系统电流低，有利于采用节能型的高频电解电源。本发明特点I、槽内极板由并联转变为串联模式，提高了单槽电压，降低了系统电流，降低了线路金属导体的由于大电流造成的电压损失，电能消耗低，有色金属使用量低。2、利用电解液作为电力传输载体，没有金属导电横梁导电触点，节约了金属导体，降低了线路压降。整个系统电路路中没有软连接，降低了故障的发生率，提高了生产效率。3、设置了电解液循环入液隔离槽和出液隔离槽，使电解液循环造成的漏电达到最小。4、由于极板本体不再起上而下起到电流传输作用，极板可以做得更薄。没有了极板由导电横梁到液面之间的压降，电力消耗减少。5、由于采取槽内极板串联模式，电流下降，极板电流分布均匀，有利于超大型极板 的使用。6、电解槽上极板隔离安装槽口的使用，极板的安装和更换非常容易。7、由于单槽电压高，而电流相对较小。一是有利于电解电源的设计制造和选型，并可采用高频电解电源提高电源效率；二是无需通过多槽串联，以满足电解电源电压需要。可单槽构成生产系统，并避免了局部故障造成大面积停产的的现象发生，生产效率高。8、电解槽体部分顶端无其他任何部件，便于进行极板出入槽机械化、自动化操作和环保(酸雾或碱雾)处理设备的安装使用。
图I、系统结构2、图I (A—A)剖面3、电解槽部分剖面构造4、电解液循环入液隔离槽构造5、电解液循环出液隔离槽构造6、极板隔离安装槽口构造图符号说明①极板、②极板隔离安装槽口、③进液孔、④均液孔、⑤出液孔、⑥循环电解液溢流口、⑦电解液循环入液隔离槽、⑧电解液循环出液隔离槽、⑨电解槽、⑩排液口 (3)循环电解液入口
具体实施例方式本发明分电解液循环入液隔离槽、电解槽、电解液循环出液隔离槽三部分。电解槽端部的两块极板分别与电源连接。循环电解液从入液隔离槽的入口进入，经过进液孔和均液孔进入电解槽，再经出液孔，从循环电解液溢流口流出。在电解槽两侧面、顶部和底部均设置有极板隔离安装槽口(图6)，极板置于极板隔尚安装槽口之中。粉体材料电解制造所得金属粉体、污水处理所得污泥、有机物电解制造所得物可从排液口排出；电解精炼、湿法冶金所得材料，取出极板进行剥离；电解生产气体则从电解槽上部进行收集。
权利要求
1.带有循环电解液出入液隔离槽节能型串联电解装置分别设置循环电解液入液隔离槽、循环电解液出液隔尚槽和电解槽三部分。
2.极板3通过与极板隔离安装槽ロ4的有效结合将电解液相对隔离，形成若干个独立的小电解槽。极板的边沿置于隔离槽ロ之中，无需特别密封。
3.入液隔离槽为ー转三模式，均液孔沿极板竖直方向均匀排列，口径大小以保证循环液流量为准；出液隔离槽为三转ー模式，底部出液孔为方形结构，面积略大于对面相对应均液孔总面积。
4.带有循环电解液出入液隔离槽节能型串联电解装置底部向出液ロ端傾斜。
全文摘要
带有电解液循环出入隔离槽的节能型串联电解装置，应用于电解生产金属粉体材料、金属电解精炼、湿法冶金过程中金属电解沉淀、有机物电解制造、污水处理、电解生产气体等领域。分电解液循环入液隔离槽、电解槽、电解液循环出液隔离槽三部分。利用极板①与极板安装隔离槽口②有效结合，将电解槽进行隔离成若干小区，利用电解液的导电性作为电力传输载体。电解液循环入液隔离槽⑦和出液隔离槽⑧，使电解液循环造成的漏电达到最低。本发明充分发挥串联电解的优势，节约有色金属材料，节约电能，极板安装、更换方便，生产效率高。
文档编号C25B9/00GK102691070SQ20111006847
公开日2012年9月26日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者王惟华 申请人:王惟华