專利名稱：流態(tài)化電解回收金裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電解回收金的裝置，具體地涉及流態(tài)化電解回收金的裝置。該裝置特別適合于處理鍍金后的漂洗水以及其它金含量較低的廢液，以回收其中的金。
流態(tài)化電解是一種用于從低濃度金屬的溶液中回收金屬的很有效的方法，而在該方法中使用的流態(tài)化電解裝置對金屬的回收率有很大影響。在現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于采用流態(tài)化電解裝置從含金漂洗水或從其它含金量低的廢液中回收金的報道很少。其中，WELSH，F(xiàn).C.《金屬精煉學(xué)報》(Trans.Inst.Metal Finishing)，54卷，Pt2，55-61(1986)公開了一種用于從含金廢液中回收金的流化床電解裝置，該裝置所用的流化介質(zhì)是金屬(例如銅)顆粒，由于金屬顆粒是導(dǎo)電的，因此使得電解析出的金沉積在金屬顆粒上，在后續(xù)工序中要將金與金屬顆粒分離存在較大困難。如果采用金顆粒作為流化介質(zhì)，則導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高，因此沒有工業(yè)實用性。另外，在WALSH的電解裝置中使用的矩形的循環(huán)電解液貯槽，其下部的截面與上部的截面一樣大，因此，在電解過程的后期，殘留的電解液較多，從而在較大程度上影響了金的回收。另外，日本的片桐晃《電氣化學(xué)及び工業(yè)物理化學(xué)》，V55(6)，P418-22(1987)也公開了一種用于流態(tài)化電解回收金的裝置，在該裝置中使用炭顆粒作為流化介質(zhì)。由于炭顆粒具有導(dǎo)電性，而且炭顆粒的表面粗糙并且有許多微孔，所以，電解析出的金有相當(dāng)大一部分沉積在炭顆粒的表面上，最后必須在高溫下將炭燒掉后才能獲得金。而且在燃燒過程中由于灰分的飛揚而導(dǎo)致金的損失，從而影響了金的收率。
本實用新型的目的是提供一種金的回收率高和電流效率高，并且其結(jié)構(gòu)簡單和操作容易，適合于從鍍金漂洗水等稀溶液中回收金的流態(tài)化電解回收金裝置。
本實用新型的設(shè)計人通過深入的研究試驗后發(fā)現(xiàn)，只要使用小玻璃珠作為流化顆粒，就可以使電解析出的金不沉積在流化顆粒的表面上，而是完全沉積在陰極板上，從而能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中遇到的金回收困難的問題。另外，本設(shè)計人還發(fā)現(xiàn)，將循環(huán)電解液貯槽做成上大下小的形狀，可以減少在電解過程末期的電解液殘留量，從而可以進一步提高金的回收率。由于上述發(fā)現(xiàn)，從而完成了本實用新型。
從而，本實用新型提供了一種流態(tài)化電解回收裝置，該裝置具有流態(tài)化電解槽、陰極、陽極、流化床顆粒、電解液分布板、溢流管、中間貯液槽、循環(huán)泵和電解液進料管，其中，陰極為耐酸、堿腐蝕的金屬板，優(yōu)選是鈦板和不銹鋼板，陽極為鍍釕鈦網(wǎng)，陰、陽極相互交替地排列并且與水平面垂直地安裝在電解槽中，陰、陽極之間的極距在5-45mm之間，優(yōu)選在10-30mm之間，陰、陽極的高度在100-800mm之間，寬度在10-80mm之間；流化床顆粒的材料是玻璃，其粒徑在0.3-1.5mm之間，優(yōu)選在0.5-1.0mm之間，流化床顆粒的靜止高度在50-120mm之間。
本實用新型的一個優(yōu)選方案是所說的中間貯液槽的上部直徑大，下部直徑小，中間部分的直徑從上到下逐漸縮小。更優(yōu)選的是中間貯液槽的容積相當(dāng)于流態(tài)化電解槽容積的1-10倍。
本實用新型的另一個優(yōu)選方案是陰、陽極交替地排列并且在該交替排列的電極組的兩端皆為陽極。也就是陽極板比陰極板多一塊。
本實用新型的再一個優(yōu)選方案是在所說的流態(tài)化電解槽的上端還連接有一個擴大段，溢流管與該擴大段相連接。
下面詳細(xì)地解釋本實用新型。
本實用新型中所用的陰極板必須是耐電解液腐蝕的，而一般耐酸、堿腐蝕的金屬板都耐電解液腐蝕。只有使用耐腐蝕的金屬板做陰極，才能使其表面一直保持光潔，最后才能容易地將沉積在其上面的金刮下來。從耐腐蝕和價格兩方面平衡考慮，陰極優(yōu)選是鈦或不銹鋼。陽極為鍍釕鈦網(wǎng)，采用網(wǎng)狀陽極的目的是提高其表面積，從而可以降低陽極電流密度并因此提高電流效率。在鈦網(wǎng)上鍍釕的目的是提高陽極的電催化活性，因此可以進一步提高電流效率。
陰、陽極板之間的極距如果小于5mm，則流化床顆粒不容易在極板之間流化。而如果極距超過45mm，則會使電流效率明顯降低，故將極距選定為5-45mm，優(yōu)選10-30mm。電極的高度如果小于100mm，則電解液很快就穿過了電解區(qū)域，從而使電解效率降低。如果大于800mm，則流化床顆粒達不到該流化高度，這樣由于不能攪拌均勻而導(dǎo)致電解效率降低。另外，電極的寬度沒有嚴(yán)格限制，但最小不宜小于10mm，最大不宜超過80mm。在圓筒形流化床的情況下，處于圓周邊上的電極寬度最小，而處于圓心處的電極寬度最大。當(dāng)電極寬度超過80mm時，流態(tài)化電解槽的截面積就要相應(yīng)增大，這對于回收金用的裝置來說就不能很好適應(yīng)。
本實用新型采用玻璃珠作流化床顆粒材料，這是本實用新型的一個重要的發(fā)明點。因為玻璃是非導(dǎo)體，因此電解析出的金不會沉積在玻璃表面上。同時因為玻璃珠的表面是光滑的，所以析出的金也無法附著在其表面上。另外，玻璃的比重為3左右，很適合作為電解液中的流化介質(zhì)。但是，如果玻璃珠的粒徑小于0.3mm，則容易被電解液帶走。相反，如果粒徑大于1.5mm，則難以達到要求的流化高度。所以作為流化床顆粒的玻璃珠的粒徑適宜在0.3-1.5mm之間，優(yōu)選在0.5-1.0mm之間。另外，流化床的靜止高度如果小于50mm，則流化床顆粒的總量較少，達不到所要求的流化介質(zhì)密度。而如果其靜止高度大于120mm，則對電解液流產(chǎn)生較大阻力，從而影響流化效果，故將流化床的靜止高度限定為50-120mm。
另外，本實用新型的另一個發(fā)明點是中間貯液槽的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)是上部直徑大，下部直徑小，中間部分的直徑從上到下逐漸縮小。這樣，在電解過程的最初階段，電解液較多，利用貯液槽的上部可容納較多的電解液。然后，隨著電解的進行，由于一部分水被電解以及在電解過程中水的蒸發(fā)，電解液逐漸減少。在電解過程的最后階段，電解液的液面降低至貯液槽下部直徑最小的部位。這時殘留電解液的體積就可以大大減小，從而可以提高金的回收率。應(yīng)予說明，中間貯液槽的橫截面形狀沒有特別限制，它可以是圓形、橢圓形或方形，或者上面大直徑部分是方形而下面小直徑部分是圓形，中間部分逐漸縮小。
另外，本實用新型的流態(tài)化電解槽優(yōu)選在其上端還連接有一個擴大段，所說溢流管與該擴大段相連接。這樣，當(dāng)流化顆粒一旦進入擴大段，其運動速度立即降低，然后沿著器壁返回下部的流態(tài)化電解槽中。這屬于流態(tài)化技術(shù)領(lǐng)域的一般知識。
與現(xiàn)有技術(shù)的同類裝置相比，本實用新型裝置的金回收率和電流效率高，并且該裝置的結(jié)構(gòu)簡單，操作容易。
以下結(jié)合附圖來說明本實用新型。


圖1是本實用新型的流態(tài)化電解回收金裝置的一個實例。
在
圖1中，各符號的定義如下1—流態(tài)化電解槽；2—陰極3—陽極；4—流化床顆粒(玻璃珠)；5—電解液分布板；6—溢流管7—中間貯液槽；8—循環(huán)泵；9—電解液進料管。
下面舉出實施例來具體地說明本實用新型。
實施例1使用一個基本上如
圖1所示的裝置，但在流態(tài)化電解槽流化段的上端還連接有一段大段(圖中未示出)。為了加工方便起見，流態(tài)化電解槽用有機玻璃粘合制成，其流化段的橫截面呈邊長為75mm的正方形，流化段的高度為700mm，擴大段的截面也呈正方形，其邊長為200mm，高度為300mm，擴大段與流化段之間呈漸縮的漏斗形。中間貯液槽的容積相當(dāng)于流態(tài)化電解槽容積的兩倍。電極板的寬度為60mm，高度為600mm。所用的陰極為不銹鋼板，陽極為鍍釕鈦網(wǎng)。共用2塊陰極，3塊陽極，二者相互交替地等距排列，極距約為12mm。流化床顆粒為直徑0.9mm的玻璃珠，流化床的靜止高度為80mm。
作為原料的是鍍金后的漂洗水(原先鍍金時使用的鍍液為檸檬酸鹽鍍金液)，采用間歇式操作，一次投入的鍍金漂洗水的體積為42升，漂洗水的含金量為180.2ppm。電解操作的溫度為室溫，電壓為2V，總電流為1.5A，折算成陰極電流密度為約0.1A/dm2。電解處理時間為7.5小時，殘液中的金濃度為30.8ppm。
實施例2使用與實施例1相同的設(shè)備，并且同樣使用42升鍍金漂洗水作為原料，所不同的是漂洗水中的含金量為30.8ppm。采用與實施例1相同的電解溫度、電壓和電流密度，但電解處理時間為15小時。結(jié)果，在殘液中的金濃度只有0.09ppm。
從以上的實施例可以明顯地看出，使用本實用新型的流態(tài)化電解回收金裝置，可以將漂洗水中的金回收99％以上。只要使流態(tài)化電解槽與貯液槽的容積適當(dāng)?shù)嘏浜虾蛯㈦娊鈺r間適當(dāng)延長，就可以將漂洗水中的金含量降低到0.1ppm以下。經(jīng)過回收金以后的漂洗水可以返回漂洗槽繼續(xù)漂洗。
權(quán)利要求1.一種流化態(tài)電解回收金裝置，該裝置具有流態(tài)化電解槽(1)、陰極(2)、陽極(3)、流化床顆粒(4)、電解液分布板(5)、溢流管(6)、中間儲液槽(7)、循環(huán)泵(8)和電解液進料管(9)，其特征在于，陰極為耐酸、堿腐蝕的金屬板，陽極為鍍釕鈦網(wǎng)，陰、陽極相互交替地排列并且與水平面垂直地安裝在電解槽中，陰、陽極之間的極距在5-45mm之間，陰、陽極板的高度在100-800mm之間，寬度在10-80mm之間；流化床顆粒的材料是玻璃，其粒徑在0.3-1.5mm之間，流化床的靜止高度在50-120mm之間。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所說中間貯液槽(7)的上部直徑大，下部直徑小，中間部分的直徑從上到下逐漸縮小。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，其中所說中間貯液槽(7)的容積相當(dāng)于流態(tài)化電解槽(1)容積的1-10倍。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所說陰極的材料是鈦。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所說的陰極的材料是不銹鋼。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所說陰、陽極板之間的極距在10-30mm之間。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所說陰、陽極相互交替排列并且在該交替排列的電極組的兩端皆為陽極。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所說流化床顆粒的粒徑在0.5-1.0mm之間。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所說流態(tài)化電解槽(1)的上端還連接有一個擴大段，溢流管(6)與擴大段相連接。
專利摘要流態(tài)化電解回收金裝置,具有流態(tài)化電解槽1、陰極2、陽極3、流化床顆粒4、電解液分布板5、溢流管6、中間儲液槽7、循環(huán)泵8和電解液進料管9,其特征在于,陰極為耐腐蝕金屬板,陽極為鍍釕鈦網(wǎng),陰陽極交替排列,板距5—45mm,電極高100—800mm,寬10—80mm,流化床顆粒為直徑0.3—1.5mm的玻璃珠,其靜止高度為50—120mm。該裝置適合于從鍍金漂洗水中回收金,可獲得高的金回收率,裝置的結(jié)構(gòu)簡單,操作容易。
文檔編號C25C1/00GK2464740SQ01201749
公開日2001年12月12日 申請日期2001年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月20日
發(fā)明者周漢興 申請人:周漢興