槳葉夾角可變式礦漿電解槽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種槳葉夾角可變式礦漿電解槽，包括正極銅條、陽(yáng)極板、負(fù)極銅條、陰極板、電解隔膜和由攪拌動(dòng)力、攪拌軸、扇葉組成的攪拌器，極板與正負(fù)極銅條均采用V型搭接；扇葉外圍設(shè)有轉(zhuǎn)筒，扇葉與轉(zhuǎn)筒共軸，轉(zhuǎn)筒上固定有槳軸，槳軸連接繞槳軸轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)槳葉。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理，極板與正負(fù)極V形搭接，便于實(shí)現(xiàn)極板準(zhǔn)確定距，保證可靠接觸；攪拌裝置低速適合長(zhǎng)時(shí)間低能耗的維持礦漿懸浮；高速有利于降低能耗；短時(shí)高速噴流抄底攪拌可使沉積礦漿迅速高效的再懸浮。攪拌裝置高速和低速結(jié)合，可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，尤其適合科研與小生產(chǎn)使用，應(yīng)用前景廣闊。
【專利說(shuō)明】槳葉夾角可變式礦漿電解槽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種槳葉夾角可變式礦漿電解槽，尤其適合電解礦漿使用。

【背景技術(shù)】
[0002]電解槽是支持鉛、鋅、錳、鋁等金屬電解產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，然而，現(xiàn)有的電解槽大多只能電解溶液，而不能電解礦漿，也就是電解前必須先制備成電解液才能進(jìn)行電解。
[0003]將礦粉制備成電解液需要經(jīng)過(guò)化合、溶解、壓濾和除雜等多個(gè)步驟，步驟多成本高，制備過(guò)程中還存在一定的損耗，如果能將礦粉在電解槽內(nèi)直接制成礦漿進(jìn)行電解，就能大幅度簡(jiǎn)化工藝、減少中間環(huán)節(jié)、節(jié)約成本和提聞廣品的收率。
[0004]礦漿電解實(shí)質(zhì)就是在電解槽內(nèi)加入礦粉與相應(yīng)的酸，直接進(jìn)行進(jìn)行礦粉與酸的化合反應(yīng)后進(jìn)行電解操作，也就是化合與電解同時(shí)進(jìn)行，這種操作的優(yōu)點(diǎn)是能大幅簡(jiǎn)化工藝，使化合、除雜、電解共同在槽內(nèi)完成，省略壓濾等工序，節(jié)省成本的同時(shí)也能減少很多的儲(chǔ)液槽，同時(shí)電解陽(yáng)極產(chǎn)生的酸可以與礦粉進(jìn)行不斷反應(yīng)，使礦粉中的金屬以離子形式不斷溶解，獲得較高的電解產(chǎn)率。
[0005]礦粉在電解槽內(nèi)會(huì)沉降，實(shí)際電解過(guò)程中存在的最大困難就是礦漿懸浮，如果礦漿不能實(shí)現(xiàn)較好的懸浮，則電解產(chǎn)生的酸就不能很好的與礦粉進(jìn)行反應(yīng)，使礦粉溶解的速度變慢，電解槽內(nèi)金屬離子濃度也很難提高，使電解不能順利進(jìn)行。如果電解不能順利的進(jìn)行，則電解產(chǎn)生的酸會(huì)更少，礦粉溶解的速度會(huì)更慢，造成惡性循環(huán)，最終使電解工作癱瘓。
[0006]實(shí)現(xiàn)礦漿懸浮，最常見(jiàn)的手段是攪拌，但普通的機(jī)械式攪拌只有在攪拌槳較小、攪拌較快的情況下才能使礦漿較好的懸浮，但這樣的攪拌裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中能耗會(huì)很高，且大型的電解槽需要多個(gè)攪拌裝置才能實(shí)現(xiàn)電解的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電解槽的掃底作用，因而現(xiàn)有技術(shù)不能滿足礦漿電解的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、能使礦漿較好懸浮，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)電解槽掃底功能的槳葉夾角可變式礦漿電解槽。
[0008]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種槳葉夾角可變式礦漿電解槽，包括正極銅條、陽(yáng)極板、負(fù)極銅條、陰極板、電解隔膜和由攪拌動(dòng)力、攪拌軸、扇葉組成的攪拌器，其特征在于:極板與正負(fù)極銅條均采用V型搭接；扇葉外圍設(shè)有轉(zhuǎn)筒，扇葉與轉(zhuǎn)筒共軸，轉(zhuǎn)筒上固定有槳軸，槳軸連接繞槳軸轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)槳葉。
[0009]槳葉夾角可變式礦漿電解槽可采用透明的有機(jī)玻璃材料制作，防腐、耐一定高溫還便于觀察。極板可采用三陽(yáng)極兩陰極組合方式，極板與正負(fù)極銅條配合采用V型搭接，操作簡(jiǎn)便也很容易保證極板之間較為精確的間距，并且V型搭接方式，陰陽(yáng)極銅條V型開(kāi)口可以對(duì)極板銅條產(chǎn)生自動(dòng)鎖緊夾持作用，使導(dǎo)電接觸非?？煽?、接觸電阻非常小，完全避免了極板與陰陽(yáng)極銅條普通搭接存在的接觸不良使發(fā)熱嚴(yán)重，并且電流受影響后直接影響電解效率。
[0010]電解隔膜用適當(dāng)厚度濾布制成裝配，起隔離產(chǎn)生陰極室作用但又能阻隔礦渣且通電能實(shí)現(xiàn)電解，也就是電解隔膜和電解電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電解時(shí)陰陽(yáng)極室的隔離阻隔礦渣，但能讓陽(yáng)離子順利通過(guò)。
[0011]電解隔膜腔組成陰極室其余部分都為陽(yáng)極室，陽(yáng)極室內(nèi)電解不斷產(chǎn)生酸，陽(yáng)極室內(nèi)為礦粉和酸的混合體，陽(yáng)極電解產(chǎn)生酸能不斷與礦粉反應(yīng)，隔膜隔離出陰極室并阻擋礦渣進(jìn)入，金屬離子在潔凈的陰極室內(nèi)實(shí)現(xiàn)電解析出。
[0012]電解槽的礦漿懸浮是妨礙礦漿電解技術(shù)應(yīng)用的最大障礙，本設(shè)計(jì)要點(diǎn)就是針對(duì)礦漿懸浮進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思。
[0013]為實(shí)現(xiàn)礦漿的攪拌懸浮，本設(shè)計(jì)采取傾角扇葉和活動(dòng)槳葉的浮動(dòng)攪拌結(jié)構(gòu)，當(dāng)攪拌軸帶動(dòng)扇葉和轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，活動(dòng)槳葉會(huì)迅速繞槳軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)為水平狀，這時(shí)活動(dòng)槳葉基本為空轉(zhuǎn)，無(wú)攪拌作用，但轉(zhuǎn)筒內(nèi)的扇葉傾角較大，可以向下噴流，實(shí)現(xiàn)電解槽礦漿沉積的抄底攪拌和礦漿再懸浮。
[0014]長(zhǎng)期高速旋轉(zhuǎn)有能耗大、易損壞、對(duì)流太快影響電解質(zhì)量等缺陷，所以礦漿沉積的抄底攪拌實(shí)現(xiàn)再懸浮后，攪拌器進(jìn)入低速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)活動(dòng)槳葉重力下垂攪拌作用顯著，整體低速旋轉(zhuǎn)，以低速大面積掃越使礦漿穩(wěn)定低能耗的維持懸浮。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果還在于:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理、便于實(shí)施，極板與正負(fù)極V形搭接，便于實(shí)現(xiàn)極板準(zhǔn)確定距，此搭接方式還具有自鎖夾持特性，保證可靠接觸，實(shí)現(xiàn)最佳導(dǎo)電；低速時(shí)，活動(dòng)槳葉大面積掃越適合長(zhǎng)時(shí)間低能耗的維持礦漿懸?。桓咚贂r(shí)，活動(dòng)槳葉處于水平狀態(tài)，基本無(wú)攪拌功能，有利于降低能耗；短時(shí)高速噴流抄底攪拌可使沉積礦漿迅速高效的再懸浮。
[0016]高速和低速兩種模式結(jié)合，可以發(fā)揮兩種模式優(yōu)點(diǎn)并有效避面各自單獨(dú)使用的缺陷，尤其適合科研與小生產(chǎn)使用，應(yīng)用前景廣闊。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是攪拌裝置的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖中各標(biāo)號(hào)表不:
1、正極銅條；2、陽(yáng)極板；3、負(fù)極銅條；4、陰極板；5、電解隔膜；6、電解液面；7、攪拌動(dòng)力；8、轉(zhuǎn)筒；9、槳軸；10、活動(dòng)槳葉；11、攪拌軸；12、攪拌器。。

【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步具體說(shuō)明。
[0022]如圖1、圖2和圖3所示槳葉夾角可變式礦漿電解槽，包括正極銅條1、陽(yáng)極板2、負(fù)極銅條3、陰極板4、電解隔膜5和由攪拌動(dòng)力7、攪拌軸11、扇葉組成的攪拌器12，極板2、4與正負(fù)極銅條1、3均采用V型搭接；扇葉外圍設(shè)有轉(zhuǎn)筒8，扇葉與轉(zhuǎn)筒8共軸，轉(zhuǎn)筒8上固定有槳軸9，槳軸9連接繞槳軸轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)槳葉10。
[0023]電解槽采用透明的有機(jī)玻璃材料制作，防腐、耐一定高溫還便于觀察。極板采用三陽(yáng)極兩陰極組合方式，極板2、4與正負(fù)極銅條1、3配合采用V型搭接，操作簡(jiǎn)便也很容易保證極板之間較為精確的間距，并且V型搭接方式，陰陽(yáng)極銅條V型開(kāi)口可以對(duì)極板銅條產(chǎn)生自動(dòng)鎖緊夾持作用，使導(dǎo)電接觸非?？煽俊⒔佑|電阻非常小，完全避免了極板與陰陽(yáng)極銅條普通搭接存在的接觸不良使發(fā)熱嚴(yán)重，并且電流受影響后直接影響電解效率。
[0024]電解隔膜5用適當(dāng)厚度濾布制成裝配，起隔離產(chǎn)生陰極室作用但又能阻隔礦渣且通電能實(shí)現(xiàn)電解，也就是電解隔膜5和電解電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)電解時(shí)陰陽(yáng)極室的隔離阻隔礦渣，但能讓陽(yáng)離子順利通過(guò)。
[0025]電解隔膜5腔組成陰極室其余部分都為陽(yáng)極室，陽(yáng)極室內(nèi)電解不斷產(chǎn)生酸，陽(yáng)極室內(nèi)為礦粉和酸的混合體，陽(yáng)極電解產(chǎn)生酸能不斷與礦粉反應(yīng)，隔膜隔離出陰極室并阻擋礦渣進(jìn)入，金屬離子在潔凈的陰極室內(nèi)實(shí)現(xiàn)電解析出。
[0026]電解槽的礦漿懸浮是妨礙礦漿電解技術(shù)應(yīng)用的最大障礙，本設(shè)計(jì)要點(diǎn)就是針對(duì)礦漿懸浮進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思。
[0027]為實(shí)現(xiàn)礦漿的攪拌懸浮，采取傾角扇葉和活動(dòng)槳葉10的浮動(dòng)攪拌結(jié)構(gòu)，當(dāng)攪拌軸11帶動(dòng)扇葉和轉(zhuǎn)筒8高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，活動(dòng)槳葉10會(huì)迅速繞槳軸9靈活轉(zhuǎn)動(dòng)為水平狀，這時(shí)活動(dòng)槳葉10基本為空轉(zhuǎn)，無(wú)攪拌作用，但轉(zhuǎn)筒8內(nèi)的扇葉傾角較大，可以向下噴流，實(shí)現(xiàn)電解槽礦漿沉積的抄底攪拌和礦漿再懸浮。
[0028]長(zhǎng)期高速旋轉(zhuǎn)有能耗大、易損壞、對(duì)流太快影響電解質(zhì)量等缺陷，所以礦漿沉積的抄底攪拌實(shí)現(xiàn)再懸浮后，攪拌器12進(jìn)入低速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)活動(dòng)槳葉10重力下垂攪拌作用顯著，整體低速旋轉(zhuǎn)，以低速大面積掃越使礦漿穩(wěn)定低能耗的維持懸浮。
[0029]上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種槳葉夾角可變式礦漿電解槽，包括正極銅條、陽(yáng)極板、負(fù)極銅條、陰極板、電解隔膜和由攪拌動(dòng)力、攪拌軸、扇葉組成的攪拌器，其特征在于:極板與正負(fù)極銅條均采用V型搭接；扇葉外圍設(shè)有轉(zhuǎn)筒，扇葉與轉(zhuǎn)筒共軸，轉(zhuǎn)筒上固定有槳軸，槳軸連接繞槳軸轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)槳葉。
【文檔編號(hào)】C25C7/00GK104313648SQ201410680592
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】顏文斌, 高峰, 胡亞莉, 鄧明向, 銀永忠 申請(qǐng)人:吉首大學(xué)