一種組合增強(qiáng)型超聲波輔助礦漿電解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種組合增強(qiáng)型超聲波輔助礦漿電解裝置，涉及一種在濕法冶金工藝中，在超聲波的輔助作用下，進(jìn)行尾礦砂浸出、目標(biāo)金屬選擇性電沉積、雜質(zhì)金屬分離的礦漿電解工
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【背景技術(shù)】
[0002]尾礦砂屬于工業(yè)固體廢物，成分復(fù)雜，含硫、砷、鉛等有害元素，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定(工業(yè)廢物處理處置規(guī)范)，需要本著減量化、資源化、無害化的原則對(duì)尾礦砂進(jìn)行回采和利用。
[0003]礦漿電解是一種很有發(fā)展前景的濕法冶金工藝，在很多領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，相比而言，傳統(tǒng)火法冶煉缺點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的污染難以完全克服，且只適合于高品位的精礦和大規(guī)模生產(chǎn)，如果礦物成分復(fù)雜，則火法難以勝任。
[0004]礦漿電解作為一項(xiàng)嶄新的濕法冶金技術(shù)。它可以有效的克服濕法冶金流程長、能耗高的缺點(diǎn)，適合于處理量不是很大，但成分復(fù)雜、附加值高的礦物，如:鉛鋅銀混合礦、銅鋅混合礦、含鉛銅復(fù)雜金精礦、銅鎳混合礦、含硫砷尾礦，這些礦物的共同特點(diǎn)是分選效果差、金屬回收率低。
[0005]礦漿電解技術(shù)大大簡化了濕法冶金流程，使得礦粉的浸出、浸出液凈化、目標(biāo)金屬電解沉積等過程結(jié)合在礦漿電解槽中進(jìn)行。而將超聲波應(yīng)用在礦漿電解技術(shù)中，可以有效的提高礦漿電解過程的礦物浸出率，使得礦物中目標(biāo)金屬的浸出率提高到90%以上，且時(shí)間更短，通過超聲波作用，電解液在電極表面的流動(dòng)情況得到改善，消除了陽離子的陰極鈍化現(xiàn)象，提高了電流效率和析出金屬的純度，使得陰極上析出金屬的純度達(dá)到98%以上，且超聲技術(shù)無污染、易操作、成本低，提高了礦漿電解的效率，環(huán)保效應(yīng)明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于將兩種不同的超聲波發(fā)生器組合在一起構(gòu)成超聲波輔助系統(tǒng)，增強(qiáng)超聲波在礦漿電解過程中的輔助作用，改善礦漿電解過程中的礦物浸出和陰極金屬析出效果。由于超聲波作用，使得礦物在陽極的氧化浸出和酸溶浸出速率加快，礦漿電解過程濃差極化基本消除，使得離子濃度在電解體系溶液中均勻分布，陰極表面濃度接近整個(gè)溶液的濃度，從而消除陰極鈍化現(xiàn)象，提高陰極上目標(biāo)金屬的電沉積產(chǎn)量和純度，可以直接從陰極得到純度很高的目標(biāo)金屬，同時(shí)提高了電流效率，提高了礦漿電解的綜合效能。
[0007]本實(shí)用新型專利主要通過以下裝置實(shí)現(xiàn)。
[0008]一種組合增強(qiáng)型超聲波輔助礦漿電解裝置，所述裝置是由超聲波輔助系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、膜隔離系統(tǒng)、電極材料部分、機(jī)械攪拌系統(tǒng)、恒溫控制系統(tǒng)組成，其中超聲波輔助系統(tǒng)包含內(nèi)置式超聲波發(fā)生探頭(I)和超聲波發(fā)生器(8 )，電解系統(tǒng)包含電解體系溶液(2 )和電解槽(4)，膜隔離系統(tǒng)包含陽極隔膜套(3)，電極材料部分包含電極(5)，機(jī)械攪拌系統(tǒng)包含電動(dòng)攪拌器(6)，恒溫控制系統(tǒng)包含超聲場(chǎng)恒溫箱(7)，超聲波輔助系統(tǒng)由內(nèi)置式超聲波發(fā)生探頭(I)和超聲波發(fā)生器(8)組合而成，其中內(nèi)置式超聲波發(fā)生探頭(I)數(shù)量至少為I個(gè)，且位于超聲場(chǎng)恒溫箱(7)底部或側(cè)面，超聲波發(fā)生器(8)的探頭固定在電解槽(4)上方，同時(shí)探頭伸入到隔膜套中的礦漿溶液中，伸入部分不超過探頭整體長度的9/10，超聲波功率可調(diào)且超聲波功率多50W，膜隔離系統(tǒng)中陽極隔膜套(3)的孔徑尺寸小于礦粉的粒徑，且為具有耐酸堿特性的織物，陽極置于陽極隔膜套(3)中，陰極置于陽極隔膜套(3)外的電解體系溶液(2)中，機(jī)械攪拌系統(tǒng)中電動(dòng)攪拌器(6)伸入到電解體系溶液(2)中。
[0009]根據(jù)所述的裝置，其特征在于:恒溫控制系統(tǒng)中超聲場(chǎng)恒溫箱(7)的溫控介質(zhì)為液體。
【附圖說明】
[0010]附圖1:本實(shí)用新型的具體實(shí)施裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]1、內(nèi)置式超聲波發(fā)生探頭。
[0012]2、電解體系溶液。
[0013]3、陽極隔膜套。
[0014]4、電解槽。
[0015]5、電極。
[0016]6、電動(dòng)攪拌器。
[0017]7、超聲場(chǎng)恒溫箱。
[0018]8、超聲波發(fā)生器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]首先在超聲場(chǎng)恒溫箱(7)內(nèi)注入適量的液體并啟動(dòng)加熱開關(guān)保持恒溫，再把電解槽(4)置于超聲場(chǎng)恒溫箱(7)中，電解槽(4)開口露出液面，往電解槽(4)中加入適量的電解體系溶液(2 )，再在電解槽(4)中放入陽極隔膜套(3 )并固定，隔膜套開口露出電解溶液液面，再將陽極置入陽極隔膜套(3)中，將超聲波發(fā)生器(8)的探頭垂直插入隔膜套中，陰極插入陽極隔膜套(3)外的電解槽(4)中，再將研磨后的礦粉放入陽極隔膜套(3)中，啟動(dòng)超聲場(chǎng)恒溫箱(7)和超聲波發(fā)生器(8)的超聲波控制開關(guān)并調(diào)整到合適功率，啟動(dòng)電動(dòng)攪拌器(6)的開關(guān)并調(diào)整到合適轉(zhuǎn)速，再啟動(dòng)連接電極(5)的電源開關(guān)。
[0020]電解過程中陽極隔膜套(3)中的礦粉被酸溶和氧化浸出，金屬離子透過隔膜套細(xì)孔進(jìn)入電解液中，并在陰極電積生成高純度的金屬單質(zhì)，目標(biāo)價(jià)值金屬將定期通過陰極板回收獲取，其他雜質(zhì)難以溶解在電解體系溶液(2)中，雜質(zhì)將繼續(xù)保留在陽極隔膜套(3)得以分離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種組合增強(qiáng)型超聲波輔助礦漿電解裝置，所述裝置是由超聲波輔助系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、膜隔離系統(tǒng)、電極材料部分、機(jī)械攪拌系統(tǒng)、恒溫控制系統(tǒng)組成，其中超聲波輔助系統(tǒng)包含內(nèi)置式超聲波發(fā)生探頭(I)和超聲波發(fā)生器(8)，電解系統(tǒng)包含電解體系溶液(2)和電解槽(4)，膜隔離系統(tǒng)包含陽極隔膜套(3)，電極材料部分包含電極(5)，機(jī)械攪拌系統(tǒng)包含電動(dòng)攪拌器(6)，恒溫控制系統(tǒng)包含超聲場(chǎng)恒溫箱(7)，超聲波輔助系統(tǒng)由內(nèi)置式超聲波發(fā)生探頭(I)和超聲波發(fā)生器(8)組合而成，其中內(nèi)置式超聲波發(fā)生探頭(I)數(shù)量至少為I個(gè)，且位于超聲場(chǎng)恒溫箱(7)底部或側(cè)面，超聲波發(fā)生器(8)的探頭固定在電解槽(4)上方，同時(shí)探頭伸入到隔膜套中的礦漿溶液中，伸入部分不超過探頭整體長度的9/10，超聲波功率可調(diào)且超聲波功率多50W，膜隔離系統(tǒng)中陽極隔膜套(3)的孔徑尺寸小于礦粉的粒徑，且為具有耐酸堿特性的織物，陽極置于陽極隔膜套(3)中，陰極置于陽極隔膜套(3)外的電解體系溶液(2)中，機(jī)械攪拌系統(tǒng)中電動(dòng)攪拌器(6)伸入到電解體系溶液(2)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:恒溫控制系統(tǒng)中超聲場(chǎng)恒溫箱(7)的溫控介質(zhì)為液體。
【專利摘要】本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于將兩種不同的超聲波發(fā)生器組合在一起構(gòu)成一種組合增強(qiáng)型超聲波輔助礦漿電解裝置，所述裝置是由超聲波輔助系統(tǒng)、電解系統(tǒng)、膜隔離系統(tǒng)、電極材料部分、機(jī)械攪拌系統(tǒng)、恒溫控制系統(tǒng)組成，其中超聲波輔助系統(tǒng)包含內(nèi)置式超聲波發(fā)生探頭和超聲波發(fā)生器，電解系統(tǒng)包含電解體系溶液和電解槽，膜隔離系統(tǒng)包含陽極隔膜套，電極材料部分包含電極，機(jī)械攪拌系統(tǒng)包含電動(dòng)攪拌器，恒溫控制系統(tǒng)包含超聲場(chǎng)恒溫箱。
【IPC分類】C25C1-00, C25C7-06, C25C7-00
【公開號(hào)】CN204298470
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420320433
【發(fā)明人】雷恒毅, 陳凱, 白濤
【申請(qǐng)人】中山大學(xué), 廣州珠江環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司, 郴州高科創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)孵化器有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年6月17日