專利名稱：電積槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電積槽，屬于電積鈷生產(chǎn)設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鈷具有耐腐蝕、熔點(diǎn)高、強(qiáng)磁性等優(yōu)良性能，是各種特殊鋼、耐熱合金、抗腐蝕合 金、磁性合金等生產(chǎn)的重要原料，廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造、電池等領(lǐng)域，純度較高的 鈷廣泛應(yīng)用于磁性材料、超級合金材料，純度達(dá)到99. 999%以上的鈷還用來做先進(jìn)電子元 件的靶材。在自然界中鈷一股以鈷鹽或礦產(chǎn)的伴生礦等形式存在，我國目前實(shí)際可利用的鈷 資源估計(jì)只有約4萬噸，是一個(gè)鈷資源嚴(yán)重短缺的國家。我國單一鈷土礦的儲量只占全世 界總儲量的2%，平均品位只有約0. 3% ；伴生鈷礦的品位僅為0. 02%，每年依靠國內(nèi)鈷資 源生產(chǎn)的鈷不到1000噸，所以每年均需花費(fèi)大量的外匯進(jìn)口大量的含鈷原料。隨著電子 產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，市場對鋰電池的需求也在不斷增大，而鋰電池中鈷的含量高達(dá)17%，其所 含的鈷幾乎是我國礦產(chǎn)鈷平均含量的850倍。我國鈷資源短缺的狀況是客觀存在的，未來 經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展同資源的矛盾會越來越突出，因此提高鈷的生產(chǎn)效率是一個(gè)急需解決的問 題。鈷的生產(chǎn)方法一股為采用電積槽，由硫酸鈷或氯化鈷溶液電解得到。傳統(tǒng)的鈷電 積裝置多采用敞口開放式電積槽，形狀為長方體箱式結(jié)構(gòu)無頂蓋，尾氣吸收裝置則多采用 在電積槽上方加罩蓋以風(fēng)機(jī)抽取的方式處理，由于整個(gè)系統(tǒng)不封閉，酸霧或氯氣的泄露難 以避免。這類電積槽存在以下這些問題1.不論是在電積硫酸鈷還是氯化鈷溶液時(shí)，都會產(chǎn)生較強(qiáng)烈的硫酸酸霧或氯氣 (其中氯氣的產(chǎn)出量為電積鈷金屬重量的1.2倍)，污染環(huán)境。雖然采用了聚氣罩、換氣扇、 強(qiáng)力風(fēng)機(jī)、吸收塔等環(huán)保措施，但由于電積槽自身的缺陷，問題依然難以根除，對生產(chǎn)環(huán)境、 操作人員的身心健康及設(shè)備器材的壽命及安全等產(chǎn)生較大的影響。2.酸霧和電積過程造成的鈷鹽揮發(fā)，雖然采用了聚氣罩、換氣扇、強(qiáng)力風(fēng)機(jī)、吸收 塔等環(huán)保措施，但由于電積槽自身的缺陷，問題依然難以根除，對生產(chǎn)環(huán)境、操作人員的身 心健康及設(shè)備器材安全等產(chǎn)生較大的影響。3.電積槽在電解過程中，產(chǎn)生的酸霧會夾帶鈷鹽揮發(fā)流失，降低了鈷金屬的回收率。4.采用敞口開放式電積槽，生產(chǎn)過程冗長、步驟繁瑣、員工勞動強(qiáng)度大、費(fèi)工費(fèi)時(shí)， 加之電積槽中鈷溶液直接暴露在空氣里，作業(yè)時(shí)導(dǎo)電棒上的銅屑、鐵屑以及粉塵等雜物隨 時(shí)會污染電積液，導(dǎo)致電鉆產(chǎn)品質(zhì)量難以保障。5.在加工過程中原料的利用率不高，生產(chǎn)的電鉆無論從純度還是回收率都很難達(dá) 到要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種電積槽，用于鈷生產(chǎn)，可使電解反應(yīng)在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，減少對環(huán)境的污染。所述電積槽包括陰極板、陽極板，還包括大梁、槽尾板、槽頭板、電機(jī)，陰、陽極板交 錯(cuò)并列置于槽尾板和槽頭板之間，相鄰的陰、陽極板之間，槽尾板與相鄰的陰極板或陽極板 之間，以及槽頭板與相鄰的陰極板或陽極板之間的周邊均以塑膠框隔離，大梁設(shè)于槽尾板、 陰極板、陽極板和槽頭板的兩側(cè)，槽尾板與大梁端部連接，陰、陽極板和塑膠框的兩側(cè)均設(shè) 有支架，所述支架均置于兩側(cè)的大梁上，槽頭板的兩側(cè)設(shè)有滑動裝置，背面通過連接裝置與 電機(jī)相連，通過電機(jī)驅(qū)動槽頭板沿大梁做往復(fù)運(yùn)動，槽頭板、槽尾板上部分別設(shè)有進(jìn)液孔、 出液孔。所述塑膠框采用公知公用的材料，起到絕緣、密封周邊的作用。陰、陽極板的基本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，如陰、陽極板的中部均設(shè)有通液孔，導(dǎo)通 電解質(zhì)溶液，顯然通液孔不應(yīng)被塑膠框覆蓋；另外陰、陽極板上還固定有銅排，以連接電源， 作為優(yōu)選方案，陰、陽極板頂部均設(shè)有銅排，顯然，所述銅排的頂部應(yīng)比塑膠框的頂部高，這 樣利于連接電源，不容易短路。使用本實(shí)用新型時(shí)，將大梁水平固定于平整的混凝土基礎(chǔ)上，將潔凈的陰極板與 陽極板交錯(cuò)并列置入槽尾板和槽頭板之間，相鄰的陰、陽極板之間，槽尾板與相鄰的陰極板 或陽極板之間，以及槽頭板與相鄰的陰極板或陽極板之間的周邊均以塑膠框隔離，槽頭板 的背面通過連接裝置與電機(jī)相連。再將陰、陽極板上的導(dǎo)電銅排分別通過焊把線連接起來。 采用本實(shí)用新型進(jìn)行電積鈷的生產(chǎn)時(shí)，步驟如下1)循環(huán)液制備將氯化鈷晶體計(jì)量后(或溶液)投入攪拌槽，加水配制成一定濃 度的溶液。2)通液電機(jī)驅(qū)動槽頭板沿大梁向槽尾板做直線運(yùn)動，壓緊陰、陽極板和塑膠框， 使槽尾板、槽頭板之間形成一個(gè)封閉的槽體。將循環(huán)液經(jīng)進(jìn)液孔送入電積槽的槽體內(nèi)，當(dāng)注 滿槽體后由上側(cè)出液孔排出。3)通電接通電源，進(jìn)行電積，經(jīng)一定的時(shí)間后可以出槽。出槽時(shí)，電機(jī)驅(qū)動槽頭板沿大梁背離槽尾板做直線運(yùn)動，松開陰、陽極板和塑膠 框，從而槽體打開，取出陰、陽極板即可。槽體打開前，可在槽體下方放置液體收集裝置，收 集從槽體中流出的循環(huán)液。所述與電機(jī)相連的連接裝置可以是公知公用的各種裝置，優(yōu)選的方案是連接裝置 包括頂桿，頂桿一端與槽頭板固定連接，一端與電機(jī)連接，電機(jī)驅(qū)動頂桿帶動槽頭板沿大梁 做往復(fù)運(yùn)動。頂桿與電機(jī)之間可以串接有傳動齒輪、減速器等結(jié)構(gòu)。通電時(shí)，電解反應(yīng)在封閉狀態(tài)下進(jìn)行，可以關(guān)閉進(jìn)液孔、出液孔，也可以采用以下 優(yōu)選方案所述電積槽還包括循環(huán)泵、電解液儲槽，循環(huán)泵和電解液儲槽串聯(lián)在進(jìn)液孔、出 液孔之間。以流量計(jì)控制流速，使循環(huán)液不斷循環(huán)。本實(shí)用新型用于電積鈷生產(chǎn)時(shí)，還可以與現(xiàn)有技術(shù)中的尾氣吸收裝置連接，尾氣 吸收裝置串接在進(jìn)、出液孔之間，且與出液孔連接。尾氣吸收裝置可以吸收生產(chǎn)過程中產(chǎn) 生的Cl2或硫酸酸霧，進(jìn)一步減少對環(huán)境的污染。當(dāng)本實(shí)用新型還包括循環(huán)泵和電解液儲 槽，優(yōu)選的尾氣吸收裝置包括氣水分離器和氯氣吸收罐，氣水分離器設(shè)于出液孔和循環(huán)泵 之間。生產(chǎn)時(shí)使用氯化鈷作為循環(huán)液，循環(huán)液進(jìn)入氣水分離器后，脫除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯 氣，然后被循環(huán)泵入槽體。[0022]本實(shí)用新型用于電積鈷生產(chǎn)，可使電解反應(yīng)在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行。本實(shí)用新型具有 以下優(yōu)點(diǎn)1、正對鈷資源缺乏的問題，本專利提高了鈷的回收率，回收率由原來的98. 5%上 升到現(xiàn)在幾乎100%。2、占地面積小、操作簡單，降低了勞動強(qiáng)度。3、由于整個(gè)生產(chǎn)過程是在全封閉的條件下進(jìn)行，不僅確保了鈷產(chǎn)品極高的優(yōu)等品 率還能夠有效地改善工作環(huán)境、防止污染。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖，去掉陰、陽極板頂部的銅排)；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)；圖3是陰極板或陽極板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是塑膠框的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1-4所示，所述電積槽包括陰極板11、陽極板10，還包括大梁3、槽尾板1、槽 頭板4、電機(jī)7，陰、陽極板11、10交錯(cuò)并列置于槽尾板1和槽頭板4之間，相鄰的陰、陽極板 11、10之間，槽尾板1與相鄰的陰極板11之間，以及槽頭板4與相鄰的陽極板10之間的周 邊均以塑膠框9隔離，大梁3設(shè)于槽尾板1、陰極板11、陽極板10和槽頭板4的兩側(cè)，槽尾 板1與大梁3端部連接，陰、陽極板11、10和塑膠框9的兩側(cè)均設(shè)有支架12，所述支架12均 置于兩側(cè)的大梁3上，槽頭板4的兩側(cè)設(shè)有滑動裝置6，背面通過連接裝置15與電機(jī)7相 連，所述滑動裝置6為滑動輪，通過電機(jī)7驅(qū)動槽頭板4沿大梁3做往復(fù)運(yùn)動，槽頭板4、槽 尾板1上部分別設(shè)有進(jìn)液孔5、出液孔8。陰極板11與陽極板10的結(jié)構(gòu)相同，如圖3所示，陰、陽極板11、10的中部均設(shè)有 通液孔16，導(dǎo)通電解質(zhì)溶液；另外陰、陽極板11、10頂部還固定有銅排13或14，所述銅排 13或14的頂部比塑膠框9的頂部高，銅排13或14的一端設(shè)有焊把線接頭17，用來接通電 源。安裝電積槽時(shí)，最好如圖2所示，將陰、陽極板11、10的焊把線接頭17分別位于槽體的 兩側(cè)，防止電路短路。
權(quán)利要求1.一種電積槽，包括陰極板、陽極板，其特征在于還包括大梁、槽頭板、槽尾板、電機(jī)， 陰、陽極板交錯(cuò)并列置于槽尾板和槽頭板之間，相鄰的陰、陽極板之間，槽尾板與相鄰的陰 極板或陽極板之間，以及槽頭板與相鄰的陰極板或陽極板之間的周邊均以塑膠框隔離，大 梁設(shè)于槽尾板、陰極板、陽極板和槽頭板的兩側(cè)，槽尾板與大梁端部連接，陰、陽極板和塑膠 框的兩側(cè)均設(shè)有支架，所述支架均置于兩側(cè)的大梁上，槽頭板的兩側(cè)設(shè)有滑動裝置，背面通 過連接裝置與電機(jī)相連，通過電機(jī)驅(qū)動槽頭板沿大梁做往復(fù)運(yùn)動，槽頭板、槽尾板上部分別 設(shè)有進(jìn)液孔、出液孔。
2.如權(quán)利要求1所述的電積槽，其特征在于，還包括頂桿，頂桿一端與槽頭板固定連 接，一端與電機(jī)連接，電機(jī)驅(qū)動頂桿帶動槽頭板沿大梁做往復(fù)運(yùn)動。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電積槽，其特征在于，陰、陽極板頂部均設(shè)有銅排。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電積槽，其特征在于，還包括循環(huán)泵、電解液儲槽，循環(huán)泵和 電解液儲槽串聯(lián)在進(jìn)液孔、出液孔之間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的電積槽，其特征在于，陰極板和陽極板的中部均設(shè)有通液孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電積槽，包括陰極板、陽極板，還包括大梁、槽尾板、槽頭板、電機(jī)，陰、陽極板交錯(cuò)并列置于槽尾板和槽頭板之間，相鄰的陰、陽極板之間，槽尾板與相鄰的陰極板或陽極板之間，以及槽頭板與相鄰的陰極板或陽極板之間的周邊均以塑膠框隔離，大梁設(shè)于槽尾板、陰極板、陽極板和槽頭板的兩側(cè)，槽尾板與大梁端部連接，陰、陽極板和塑膠框的兩側(cè)均設(shè)有支架，所述支架均置于兩側(cè)的大梁上，槽頭板的兩側(cè)設(shè)有滑動裝置，背面通過連接裝置與電機(jī)相連，通過電機(jī)驅(qū)動槽頭板沿大梁做往復(fù)運(yùn)動，槽頭板、槽尾板上部分別設(shè)有進(jìn)液孔、出液孔。本實(shí)用新型用于電積鈷生產(chǎn)，可使電解反應(yīng)在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，減少對環(huán)境的污染。
文檔編號C25C7/00GK201785506SQ20102025186
公開日2011年4月6日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者張愛青, 楊小華 申請人:江蘇凱力克鈷業(yè)股份有限公司