一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽及其應(yīng)用的電解設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，包括一個T型槽體，其窄端設(shè)有進液孔，寬端設(shè)有出液孔，所述槽體的窄段內(nèi)設(shè)有若干個平行的陰極板和陽極板，所述陰極板和陽極板交錯設(shè)置并且與電解液的流動方向平行，通過一根橫置的導(dǎo)電銅棒將所有的陰極板和陽極板并聯(lián)實現(xiàn)電連接。本實用新型還公開了一種應(yīng)用上述電解槽的微電流鋅板置換海綿鎘的電解設(shè)備，采用微電流鋅板強化置換，大大減少鋅粉消耗，同時電解槽采用T型結(jié)構(gòu)電解槽，體積的突變能夠很好的促進液流沖走浮在極板之間電解液表面的海綿鎘，避免引起短路造成的損失，便于撈渣。
【專利說明】一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽及其應(yīng)用的電解設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于有色金屬冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解 槽及其應(yīng)用的電解設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技進步和生產(chǎn)的發(fā)展，冶煉行業(yè)對生產(chǎn)廢渣中有害金屬的回收也提出了更 高的要求。近年來，很多大型鉛鋅冶煉廠中廢氣、廢水、廢渣中的鎘回收問題突出，造成環(huán)境 的污染，已對人類的生產(chǎn)、生活造成危害。
[0003] 現(xiàn)有的鎘冶煉技術(shù)包括置換、電積和萃取等，其中鋅粉置換運用最為廣泛，但由于 鋅粉置換時產(chǎn)物海綿鎘常包裹在鋅粉表面，使得其反應(yīng)不完全，造成鋅粉的浪費和海綿鎘 純度降低；電積法則對含鎘原料的要求較高，一般用于粗鎘的精煉，適用范圍有限；萃取提 鎘則由于有機試劑昂貴，適用于低濃度含鎘料液的處理。
[0004] 基于鎘冶煉的不同工藝，所用的主體設(shè)備也有所區(qū)別，濕法用置換槽，專利CN202968658提供的一種用于置換鎘金屬的裝置，采用靜態(tài)懸掛鋅皮代替鋅粉置換，雖然能 夠提高鋅皮的利用率，降低損失，但反應(yīng)速率也受到限制。由于電積時產(chǎn)物鎘的形態(tài)為海綿 狀，常浮在電解液表面而易產(chǎn)生短路的現(xiàn)象，因此傳統(tǒng)的電解槽存在撈渣難的問題。專利 CN103556180A公開了一種從銅鎘渣中回收銅鎘的裝置仍然未能解決產(chǎn)物鎘綿撈渣的問題。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有含鎘料液處理方法存在的鋅粉用量浪費 大、成本高、海綿鎘純度不高等問題，本實用新型提供了一種簡單且實施成本較低的處理含 鎘料液的裝置，包括一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽及其應(yīng)用的電解設(shè)備。
[0006] 本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，包括 一個T型槽體，其窄端設(shè)有進液孔14,寬端設(shè)有出液孔16,所述槽體的窄段內(nèi)設(shè)有若干個平 行的陰極板12和陽極板13,所述陰極板12和陽極板13交錯設(shè)置并且與電解液的流動方向 平行，通過一根橫置的導(dǎo)電銅棒11將所有的陰極板和陽極板并聯(lián)實現(xiàn)電連接。
[0007] 進一步的，所述導(dǎo)電部件為導(dǎo)電銅棒11，所述導(dǎo)電銅棒11嵌裝在所述T型槽體窄 段和寬段連接處頂面設(shè)置的凹槽15中，所述陰極板12和陽極板13均與導(dǎo)電銅棒11并聯(lián) 連接，并懸于電解槽的窄段通道內(nèi)。
[0008] 進一步的，所述進液孔14的位置高于出液孔16的位置，整個電解槽內(nèi)的電解液采 用上進下出的流動方式。
[0009] 進一步的，若干個所述進液孔14設(shè)成一排，并分別與相鄰陰極板12和陽極板13 之間的間隙一一對接，采用多孔進液的方式，促進反應(yīng)均勻迅速進行，出液孔采用中央大孔 出液，防止沉底的海綿鎘堵塞。
[0010] 進一步的，所述電解槽的窄段底部傾斜設(shè)置，傾斜角度為5-45°，電解槽的寬段底 部位置低于窄段底部。
[0011] 在本實用新型中，所述電解槽全部采用硬聚氯乙烯塑料制成，或者采用混凝土槽 體內(nèi)襯硬聚氯乙烯塑料。
[0012] 進一步的，所述陰極板12和陽極板13之間的間距為3-10mm。
[0013] 進一步的，所述陽極板13采用厚度3-10mm的鋅板，陰極板12采用鋁板/網(wǎng)、銅板 /網(wǎng)或鈦板/網(wǎng)中的一種。
[0014] 本實用新型還公開了一種應(yīng)用上述電解槽的微電流鋅板置換海綿鎘的電解設(shè)備， 包括依次連接的電解槽1、循環(huán)槽3、板框壓濾機5和收集箱6,將電解槽電解形成的海綿鎘 過濾收集至收集箱中，在其連接的路線上設(shè)有循環(huán)泵4作為動力源，其中所述電解槽1的T 型槽體寬段設(shè)有撈渣機2連接至收集箱6,將電解槽表面形成的海綿鎘直接回收至收集箱 6,所述板框壓濾機5的濾液回流連接至電解槽1的進液孔進行下一級電解。
[0015] 進一步的，所述循環(huán)槽和收集箱采用硬聚氯乙烯塑料制成，或采用混凝土內(nèi)襯硬 聚氯乙稀塑料。
[0016] 本實用新型公開的電解設(shè)備在將反應(yīng)時浮于電解液表面的海綿鎘在T型槽體寬 段收集后用撈渣機撈出收集于收集箱中，而沉入槽底的海綿鎘則由循環(huán)槽進入板塊壓濾機 后進行壓濾，濾液返回電解槽進行下一級電解，濾渣同樣存放于收集箱中，定期運往精煉車 間進行壓團、蒸餾精煉。
[0017] 本實用新型的有益效果如下：
[0018] 1)采用微電流強化置換過程的進行，微電流作用使鋅板表面鋅及置換后附著的鎘 呈離子態(tài)，以致鎘綿與鋅表面分離，從而消除置換一段時間后鎘綿形成對鋅板的包裹和覆 蓋，使反應(yīng)得以持續(xù)進行，大大減少鋅粉消耗；
[0019] 2)采用T型結(jié)構(gòu)電解槽，窄段用于電置換，寬段用于收集海綿鎘，體積的突變能夠 很好的促進液流沖走浮在極板之間電解液表面的海綿鎘，避免引起短路造成的損失，便于 攜澄；
[0020] 3)電解槽底部傾斜能夠使沉底的海綿鎘在重力作用下由T型窄段向?qū)挾芜\動，便 于攜澄；
[0021] 4)多孔進液的方式也能夠促進電解液表面海綿鎘向電解槽寬段的流動；下部中 央大孔出液能夠降低沉底的海綿鎘堵孔造成液流不通的程度。
[0022] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本實用新型中的電解槽立體示意圖。
[0024] 圖2為本實用新型中的電解槽的主視圖。
[0025] 圖3為本實用新型中的電解槽的側(cè)視剖視圖。
[0026] 圖4為本實用新型中的電解槽的俯視圖。
[0027] 圖5為本實用新型中的電解設(shè)備的連接示意圖。
[0028] 圖中標號：1-電解槽，11-導(dǎo)電銅棒，12-陰極板，13-陽極板，14-進液孔，15-凹 槽，16-出液孔，
[0029] 2-撈渣機，3-循環(huán)槽，4-循環(huán)泵，5-板框壓濾機，6-收集箱。

【具體實施方式】
[0030] 下面將結(jié)合本實用新型的設(shè)備結(jié)構(gòu)及設(shè)備連接示意圖，對本實用新型實施例中的 技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例， 而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造 性勞動的前提下所獲得的其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031] 參見圖1至圖4,圖示中的電解槽用于從廢液中進行微電流鋅板置換海綿鎘，包括 一個T型槽體，其窄端設(shè)有進液孔14,寬端設(shè)有出液孔16,進液孔14的位置高于出液孔16 的位置，整個電解槽1內(nèi)的電解液采用上進下出的流動方式，其中，若干個進液孔14設(shè)成一 排，并分別與相鄰陰極板12和陽極板13之間的間隙一一對接，如圖2所示，采用多孔進液 的方式，促進反應(yīng)均勻迅速進行，出液孔16采用中央大孔出液，如圖3所示，防止沉底的海 綿鎘堵塞，電解槽1的窄段A底部傾斜設(shè)置，傾斜角度為5-45°，電解槽的寬段B底部位置 低于窄段A底部。槽體的窄段A內(nèi)設(shè)有若干個平行的陰極板12和陽極板13,陰極板12和 陽極板13交錯設(shè)置并且與電解液的流動方向平行，通過一根橫置的導(dǎo)電銅棒11將所有的 陰極板和陽極板并聯(lián)實現(xiàn)電連接。
[0032]具體如圖3和圖4所示，導(dǎo)電部件為導(dǎo)電銅棒11，導(dǎo)電銅棒11嵌裝在T型槽體窄 段A和寬段B連接處頂面設(shè)置的凹槽15中，陰極板12和陽極板13均與導(dǎo)電銅棒11并聯(lián) 連接，并懸于電解槽的窄段A通道內(nèi)。
[0033] 在本實用新型中，電解槽1全部采用硬聚氯乙烯塑料制成，或者采用混凝土槽體 內(nèi)襯硬聚氯乙烯塑料。
[0034] 參見圖5,圖示中為一種采用圖1至圖4所示的電解槽進行微電流鋅板置換海綿鎘 的電解設(shè)備，包括依次連接的電解槽1、循環(huán)槽3、板框壓濾機5和收集箱6,將電解槽電解形 成的海綿鎘過濾收集至收集箱中，在循環(huán)槽3和板框壓濾機5之間的連接的路線上設(shè)有循 環(huán)泵4作為動力源，其中電解槽1的T型槽體寬段設(shè)有撈渣機2連接至收集箱6,將電解槽 表面形成的海綿鎘直接回收至收集箱6,板框壓濾機5的濾液回流連接至電解槽1的進液孔 進行下一級電解。
[0035] 實施例1
[0036] 首先按照圖1和圖4所示結(jié)構(gòu)設(shè)置電解槽并連接電解設(shè)備，具體包括：陽極采用 厚度為3_的鋅板，陰極采用鈦網(wǎng)，陰陽極板間距為10cm，通入含鎘料液為濕法煉鋅銅鎘渣 浸出液（其主要成分如表1所示），電解液溫度為60°C，反應(yīng)8h后撈渣，稱取2g海綿鎘洗 滌烘干，經(jīng)過預(yù)處理后使用原子吸收光譜分析其含鋅、鎘量，結(jié)果為：Cd:96. 66質(zhì)量％，Zn: 〇. 64質(zhì)量％。
[0037] 表1銅鎘渣浸出液元素成分（單位：g/L)
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，其特征在于：包括一個T型槽體，其窄端設(shè)有 進液孔（14)，寬端設(shè)有出液孔（16)，所述槽體的窄段內(nèi)設(shè)有若干個平行的陰極板（12)和陽 極板（13)，所述陰極板（12)和陽極板（13)交錯設(shè)置并且與電解液的流動方向平行，通過導(dǎo) 電部件將所有的陰極板和陽極板并聯(lián)實現(xiàn)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，所述導(dǎo)電部件為導(dǎo) 電銅棒（11)，所述導(dǎo)電銅棒（11)嵌裝在所述T型槽體窄段和寬段連接處頂面設(shè)置的凹槽 (15)中，所述陰極板（12)和陽極板（13)均與導(dǎo)電銅棒（11)并聯(lián)連接，并懸于電解槽的窄 段通道內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，所述進液孔（14)的位 置高于出液孔（16)的位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，若干個所述進液孔 (14)設(shè)成一排，并分別與相鄰陰極板（12)和陽極板（13)之間的間隙一一對接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，所述電解槽的窄段底 部傾斜設(shè)置，傾斜角度為5-45°，電解槽的寬段底部位置低于窄段底部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，所述電解 槽全部采用硬聚氯乙烯塑料制成，或者采用混凝土槽體內(nèi)襯硬聚氯乙烯塑料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，所述陰極板（12)和陽 極板（13)之間的間距為3-10mm〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微電流鋅板置換海綿鎘的電解槽，所述陽極板（13)采用 厚度3-10_的鋅板，陰極板（12)采用鋁板/網(wǎng)、銅板/網(wǎng)或鈦板/網(wǎng)中的一種。
9. 一種應(yīng)用權(quán)利要求1中所述電解槽的微電流鋅板置換海綿鎘的電解設(shè)備，其特征在 于：包括依次連接的電解槽（1)、循環(huán)槽（3)、板框壓濾機（5)和收集箱￠)，將電解槽電解 形成的海綿鎘過濾收集至收集箱中，在其連接的路線上設(shè)有循環(huán)泵（4)作為動力源，其中 所述電解槽（1)的T型槽體寬段設(shè)有撈渣機（2)連接至收集箱￠)，將電解槽表面形成的海 綿鎘直接回收至收集箱（6)，所述板框壓濾機（5)的濾液回流連接至電解槽（1)的進液孔進 行下一級電解。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的微電流鋅板置換海綿鎘的電解設(shè)備，所述循環(huán)槽（3)和收集 箱（6)采用硬聚氯乙烯塑料制成，或采用混凝土內(nèi)襯硬聚氯乙烯塑料。
【文檔編號】C25C1/16GK204251722SQ201420665249
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】何靜, 王夏陽, 葉龍剛, 張家瑋, 戚春萍, 段良洪 申請人:中南大學(xué)