框架和電解系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種框架(1)，在電解處理中使用的隔膜織物包(2)可以附連至所述框架且陽極板(3)可以適用于所述包的內(nèi)部。框架(1)包括水平的頂梁(4)，所述頂梁具有第一端(5)和第二端(6)、上側(cè)(7)和下側(cè)(8)，陽極板能夠在頂梁的縱向豎直中間平面處相對于頂梁可密封地附連。第一豎直梁(9)具有被連接至頂梁的第一端(5)的第一上端(10)。第二豎直梁(11)具有被連接至頂梁的第二端(6)的第二上端(12)。頂梁(4)包括空腔(13)，所述空腔向下開口并且沿頂梁的下側(cè)(8)的長度延伸。本發(fā)明還涉及一種用于從包含金屬鹽的電解液中電解冶煉金屬的電解系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括電解池(20)，每一個所述電解池具有用于將電解液保持在預(yù)定液位(L)的裝置。多塊陽極板(3)和陰極板(21)以交替和連續(xù)的方式浸入電解液中。每一塊陽極板(3)被設(shè)置在其上附連有隔膜織物包(2)的框架(1)中以形成陽極包組件(22)。頂梁(4)中的空腔(13)收集電解處理期間在陽極板上生成的純氧。
【專利說明】框架和電解系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種框架，在電解處理中使用的隔膜織物包可以附連至所述框架且陽極板可以適用于所述包的內(nèi)部。此外，本發(fā)明涉及一種用于從包含金屬鹽的電解液中電解冶煉金屬的電解系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電解池，每一個所述電解池具有用于將電解液保持在預(yù)定液位的裝置以及以交替和連續(xù)的方式浸入電解液中的多塊陽極板和陰極板，并且其中每一塊陽極板被設(shè)置在其上附連有隔膜織物包的框架中以形成陽極包組件。
【背景技術(shù)】
[0002]電解冶煉是一種利用電流將溶解在電解液中的金屬在陰極上還原的處理。電解冶煉在電解池中進行，電解池包含以交替方式設(shè)置的多個陽極和多個陰極。
[0003]在向電解系統(tǒng)傳導(dǎo)電流時，根據(jù)化學(xué)方程式(I)和(2)，在水分解時，在陰極表面上沉淀金屬且在陽極上生成氧氣，在陽極上形成酸和氧氣:
[0004]陽極反應(yīng):
【權(quán)利要求】
1.一種框架(1)，在電解處理中使用的隔膜織物包(2)可以附連至所述框架且陽極板(3)可以適用于所述包的內(nèi)部，所述框架包括: -水平的頂梁(4)，所述頂梁具有第一端(5)和第二端(6)、上側(cè)(7)和下側(cè)(8)，所述陽極板能夠在頂梁的縱向豎直中間平面處相對于頂梁可密封地附連； -第一豎直梁(9)，所述第一豎直梁具有被連接至頂梁的第一端(5)的第一上端(10)；以及 -第二豎直梁(11)，所述第二豎直梁具有被連接至頂梁的第二端(6)的第二上端(12)，其特征在于頂梁(4)包括空腔(13)，所述空腔向下開口并且沿頂梁的下側(cè)(8)的長度延伸，由此將電解處理期間在陽極板上生成的純氧收集到空腔中。
2.如權(quán)利要求1所述的框架，其特征在于頂梁(4)包括與頂梁一體的、向下延伸的裙邊(14，15)，并且所述裙邊橫向地限定空腔(13)的內(nèi)部空間。
3.如權(quán)利要求2所述的框架，其特征在于頂梁(4)包括一對第一裙邊(14)，每一個第一裙邊布置為與頂梁的縱向豎直中間平面⑴間隔一定的橫向距離。
4.如權(quán)利要求2或3所述的框架，其特征在于頂梁(4)包括一對第二裙邊(15)，每一個第二裙邊布置為鄰近頂梁的縱向豎直中間平面(T)。
5.如權(quán)利要求2至4中的任何一項所述的框架，其特征在于裙邊(14，15)的尺寸被設(shè)置成在框架(1)被放置在具有預(yù)定的電解液液位(L)的電解池中時延伸到所述預(yù)定的電解液液位以下一定的距離。
6.如權(quán)利要求5所述的框架，其特征在于第二裙邊(15)延伸到比第一裙邊(14)更深的液位。
7.如權(quán)利要求1至6中的任何一項所述的框架，其特征在于頂梁(4)包括位于頂梁的縱向豎直中間平面(T)上的狹縫(16)，所述狹縫適合用于通過狹縫接收陽極板(3)。
8.如權(quán)利要求7所述的框架，其特征在于頂梁(4)包括圍繞狹縫(16)的邊緣放置的密封件(17)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的框架，其特征在于狹縫(16)適合于以一定游隙可拆卸地接收陽極板(3)。
10.如權(quán)利要求7所述的框架，其特征在于頂梁(4)在狹縫(16)處被永久固定至陽極板。
11.如權(quán)利要求1至10中的任何一項所述的框架，其特征在于頂梁(4)包括吸管(18)，所述吸管具有下端(19)，所述下端在頂梁(4)的第一端(5)開向空腔(13)以用于通過吸取從空腔中移除氧氣和電解液。
12.如權(quán)利要求11所述的框架，其特征在于吸管(18)的下端(19)有斜角。
13.一種用于從包含金屬鹽的電解液中電解冶煉金屬的電解系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電解池(20)，每一個所述電解池具有用于將電解液保持在預(yù)定液位(L)的裝置以及以交替和連續(xù)的方式浸入電解液中的多塊陽極板(3)和陰極板(2)，并且其中每一塊陽極板(3)被設(shè)置在其上附連有隔膜織物包(2)的框架(1)中以形成陽極包組件(22)，所述框架(1)包括: -水平的頂梁(4)，所述頂梁具有第一端(5)和第二端(6)、上側(cè)(7)和下側(cè)(8)，所述陽極板⑶能夠在頂梁⑷的縱向豎直中間平面⑴處相對于頂梁⑷可密封地附連；-第一豎直梁(9)，所述第一豎直梁具有被連接至頂梁(4)的第一端(5)的第一上端(10);以及 -第二豎直梁(11)，所述第二豎直梁具有被連接至頂梁(4)的第二端(6)的第二上端(12)，其特征在于頂梁⑷包括空腔(13)，所述空腔向下開口并且沿頂梁(4)的下側(cè)⑶的長度且在預(yù)定的電解液表面液位(L)以下延伸，由此將電解處理期間在陽極板上生成的純氧收集到空腔(13)中并且防止任何的環(huán)境空氣泄漏到空腔中。
14.如權(quán)利要求13所述的電解系統(tǒng)，其特征在于頂梁(4)包括與頂梁一體的、向下延伸的裙邊(14，15)，并且所述裙邊橫向地限定空腔(13)的內(nèi)部空間。
15.如權(quán)利要求14所述的電解系統(tǒng)，其特征在于頂梁(4)包括一對第一裙邊(14)，每一個第一裙邊布置為與頂梁的縱向豎直中間平面(T)間隔一定的橫向距離。
16.如權(quán)利要求14或15所述的電解系統(tǒng)，其特征在于頂梁(4)包括一對第二裙邊(15)，每一個第二裙邊布置為鄰近頂梁的縱向豎直中間平面(T)。
17.如權(quán)利要求13至16中的任何一項所述的電解系統(tǒng)，其特征在于裙邊(14，15)的尺寸被設(shè)置成在框架(1 )被放置在具有預(yù)定的電解液液位(L)的電解池中時延伸到所述預(yù)定的電解液液位以下一定的距離。
18.如權(quán)利要求17所述的電解系統(tǒng)，其特征在于第二裙邊(15)延伸到比第一裙邊(14)更深的液位。
19.如權(quán)利要求13至18中的任何一項所述的電解系統(tǒng)，其特征在于頂梁(4)包括位于頂梁的縱向豎直中間平面(T)上的狹縫(16)，所述狹縫適合用于通過狹縫接收陽極板(3)。
20.如權(quán)利要求19所述的電解系統(tǒng)，其特征在于頂梁(4)包括圍繞狹縫(16)的邊緣放置的密封件(17)。
21.如權(quán)利要求19所述的電解系統(tǒng)，其特征在于狹縫(16)適合于以一定游隙可拆卸地接收陽極板(3)。
22.如權(quán)利要求19所述的電解系統(tǒng)，其特征在于頂梁(4)在狹縫(16)處被永久固定至陽極板⑶。
23.如權(quán)利要求13至22中的任何一項所述的電解系統(tǒng)，其特征在于頂梁(4)包括吸管(18)，所述吸管具有下端(19)，所述下端在頂梁(4)的第一端(5)開向空腔(13)以用于通過吸取從空腔中移除氧氣和電解液。
24.如權(quán)利要求23所述的電解系統(tǒng)，其特征在于吸管(18)的下端(19)有斜角。
25.如權(quán)利要求13至24中的任何一項所述的電解系統(tǒng)，其特征在于用于將電解液表面液位保持在預(yù)定液位(L)的裝置包括用于通過溢流從電解池(20)中移除電解液的溢流出口(23)。
26.如權(quán)利要求13至25中的任何一項所述的電解系統(tǒng)，其特征在于陽極包組件(21)包括: -吊桿(24), -所述陽極板(3)，所述陽極板具有固定至吊桿(24)的上端， -所述頂梁(4)，所述頂梁具有狹縫(16)，陽極板適合用于延伸穿過狹縫， -所述第一豎直梁(9)，所述第一豎直梁具有被連接至頂梁(4)的第一端(5)的第一上端(10)和第一下端(25)， -所述第二豎直梁(11)，所述第二豎直梁具有被連接至頂梁(4)的第二端(6)的第二上端(12)和第二下端(26)， -設(shè)置用于圍繞并容納框架(1)和陽極板(3)、第一豎直梁和第二豎直梁(9，11)以及頂梁(4)的一部分的所述隔膜織物包(2)， -底梁(27)，所述底梁設(shè)置在包(2)上或包(2)中以抵靠第一豎直梁和第二豎直梁(9，11)的第一下端和第二下端(25，26)，以及 -圍繞吊桿(24)、包(2)和底梁(27)豎直纏繞以將陽極組件保持在一起的一條或多條打包帶(28)。
27.如權(quán)利要求26所述的電解系統(tǒng)，其特征在于陽極包組件(22)包括附連至底梁(27)用于將陽極組件(22)與相鄰的陰極板(21)分隔開的一個或多個分隔件(29)。
28.如權(quán)利要求27所述的電解系統(tǒng)，其特征在于分隔件(29)是電絕緣材料的U形件，具有: -適合用于抵靠底梁(27)的下側(cè)放置的底部(30)，以及 -延伸到底梁(27)上方的長度的U形分支(31，32)。
【文檔編號】C25C7/04GK103958741SQ201280058332
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月28日
【發(fā)明者】L·諾德倫德, H·范哈塔洛, V·涅米寧, H·K·維塔寧, R·洛馬, N·卡科拉姆米, H·阿爾托寧, J·溫庫里 申請人:奧圖泰有限公司