CN202808966U - 一种电解液循环装置 - Google Patents

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王亚民
宁万涛
杨家庭
梁源
魏栋
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Abstract

本实用新型公开了一种电解液循环装置，包括电解槽、电解液循环槽、驱动装置和换热装置，所述驱动装置的出口与所述换热装置的入口相连接，所述换热装置的出口与所述电解槽的入口相连接，所述电解槽的出口与所述电解液循环槽的入口相连接，所述电解液循环槽的出口与所述驱动装置的入口相连接。该装置能够使电解液以大流量高流速稳定均匀的进入到电解槽，可满足高电流密度对电解液循环的要求。

Description

一种电解液循环装置
技术领域
本实用新型涉及有色金属电解精炼设备技术领域，特别是铜、镍、铅等有色金属的电解液循环装置。
背景技术
现有电解精炼工艺装置一般采用不锈钢阴极电解技术，该技术电流密度为220-300A/m2，其配套使用的电解液循环装置为“电解槽—电解液循环槽—电解液循环泵—换热器—高位槽—分液器—电解槽”形式（如图1所示），该工艺技术是当前比较成熟的电解液循环工艺，具有电流效率高、产品质量好、高纯阴极铜合格率高等特点。
随着社会经济高速发展，世界各国都在扩大电解铜生产的规模，改造铜电解精炼技术，提高产品质量，提高机械化和自动化作业程度，提高劳动生产率，降低能耗。
为了达到高产、优质、低成本的目的，提高电流密度是解决问题的关键。但是，随着电流密度的提高将带来一系列问题，如浓差极化等，为有效解决高电流密度带来的问题，提高电解液循环速度成为主要的手段，而现有的电解液循环方式无法实现电解液以大流量、高流速稳定均匀的进入到电解槽。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电解液循环装置。该装置能够使电解液以大流量高流速稳定均匀的进入到电解槽，可满足高电流密度对电解液循环的要求。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种电解液循环装置，包括电解槽、电解液循环槽、驱动装置和换热装置，所述驱动装置的出口与所述换热装置的入口相连接，所述换热装置的出口与所述电解槽的入口相连接，所述电解槽的出口与所述电解液循环槽的入口相连接，所述电解液循环槽的出口与所述驱动装置的入口相连接。
优选地，所述换热装置与电解槽相连接的电解液管道上设有电解液流量调节装置。
优选地，所述换热装置与电解槽相连接的电解液管道上设有电解液流量测定装置，其信号输出端连接至所述驱动装置。
优选地，所述驱动装置依据所述电解液流量测定装置输出的信号调节输出功率。
优选地，所述换热装置通过主管道和支管与所述电解槽相连接。
优选地，所述电解液流量调节装置设于所述支管。
优选地，所述电解液流量调节装置的孔径为Φ14mm～Φ26mm。
优选地，所述电解液流量测定装置设于所述支管。
优选地，所述驱动装置具体为变频泵。
优选地，所述换热装置具体为板式换热器。
与现有技术相比，本实用新型提供的电解液循环装置，包括电解槽、电解液循环槽、驱动装置、换热装置以及将以上设备连接在一起的电解液管道。所述驱动装置的出口和与所述换热装置的入口相接，所述换热装置的出口和电解槽的入口相连，所述电解槽的出口和电解液循环槽的入口相连，电解液循环槽的出口和所述驱动装置的入口相连，形成一个良好的闭式循环回路。
工作时，驱动装置带动电解液，使其进入到换热装置进行换热，随后经过换热后的电解液经过电解液管道进入到所述电解槽，通过控制驱动装置的转速，可确保电解液大流量高流速稳定均匀的进入到电解槽，从而满足高电流密度对电解液循环的要求，同时，具有设备少、能耗低、生产运行成本低等优点。
附图说明
图1为现有电解液循环装置的结构框图；
图2为本实用新型所提供电解液循环装置的一种具体实施方式的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图2，图2为本实用新型所提供电解液循环装置的一种具体实施方式的结构框图。
在一种具体实施方式中，本实用新型所提供一种电解液循环装置，包括电解槽、电解液循环槽、驱动装置和换热装置。
驱动装置为电解液输送装置，用于带动电解液在***中循环，可采用本领域常用的装置如变频泵即可。
换热装置可采用板式换热器，对电解液进行升温或降温作用。
变频泵的出口与板式换热器的入口相连接，板式换热器的出口与电解槽的入口相连接，电解槽的出口与电解液循环槽的入口相连接，电解液循环槽的出口与变频泵的入口相连接，电解液流量调节装置的孔径为Φ14mm～Φ26mm。
进一步地，板式换热器通过主管道和支管与电解槽相连接，支管上设有电解液流量调节装置（图中未示出）和电解液流量测定装置，其中电解液流量测定装置的信号输出端连接至变频泵，变频泵依据电解液流量测定装置输出的信号调节转速。
上述电解液循环装置的工作过程如下：
开启变频泵，设定变频泵的转速，由变频泵将电解液循环槽中的电解液带动进入板式换热器进行换热，得到换热电解液；换热电解液经电解液主管道、支管以及支管上的电解液流量调节装置进入到电解槽进行电解，以铜为例，在电解过程中发生如下反应：
阳极：Cu-2e=Cu2+
阴极：Cu2++2e=Cu
电解液在电解过程中起到传质的作用，是Cu2+的载体。经过电解过程后电解液的成分和温度会发生一定的变化，如电解液中的某些杂质含量增加等，电解后的电解液经过管道回流至电解液循环槽。
变频泵的工作是依据电解液流量测定装置输出的信号进行调节，通过调节变频泵的电机的转速来调节电解液的流量。
在铜、镍、铅等有色金属进行电解作业时，需要电解液循环装置进行合理的布置和稳定的工作，才能实现高电流密度下稳定、高产、高效的进行电解精炼，通过上述电解液循环装置，可实现高电流密度下的电解液高速均匀稳定的进入到电解槽，确保了电解槽内部的电解液成分的稳定，有效杜绝了高电流密度下产生的浓差极化等问题。
当然，上述电解液循环装置仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，采用其他类型的换热装置来取代板式换热器，或者采用其他驱动装置来代替变频泵等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
以上对本实用新型所提供的电解液循环装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电解液循环装置，其特征在于，包括电解槽、电解液循环槽、驱动装置和换热装置，所述驱动装置的出口与所述换热装置的入口相连接，所述换热装置的出口与所述电解槽的入口相连接，所述电解槽的出口与所述电解液循环槽的入口相连接，所述电解液循环槽的出口与所述驱动装置的入口相连接。
2.根据权利要求1所述的电解液循环装置，其特征在于，所述换热装置与电解槽相连接的电解液管道上设有电解液流量调节装置。
3.根据权利要求2所述的电解液循环装置，其特征在于，所述换热装置与电解槽相连接的电解液管道上设有电解液流量测定装置，其信号输出端连接至所述驱动装置。
4.根据权利要求3所述的电解液循环装置，其特征在于，所述驱动装置依据所述电解液流量测定装置输出的信号调节输出功率。
5.根据权利要求3所述的电解液循环装置，其特征在于，所述换热装置通过主管道和支管与所述电解槽相连接。
6.根据权利要求5所述的电解液循环装置，其特征在于，所述电解液流量调节装置设于所述支管。
7.根据权利要求6所述的电解液循环装置，其特征在于，所述电解液流量调节装置的孔径为Φ14mm～Φ26mm。
8.根据权利要求5所述的电解液循环装置，其特征在于，所述电解液流量测定装置设于所述支管。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电解液循环装置，其特征在于，所述驱动装置具体为变频泵。
10.根据权利要求1至8任一项所述的电解液循环装置，其特征在于，所述换热装置具体为板式换热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103160852A (zh) * 2013-04-04 2013-06-19 安徽首文碳纤维有限公司 碳纤维生产线上电解液浓度的检测方法
CN103334123A (zh) * 2013-07-24 2013-10-02 阳谷祥光铜业有限公司 一种铜电解***及运行方法
CN112853387A (zh) * 2020-12-29 2021-05-28 中船重工（邯郸）派瑞特种气体有限公司 一种适用于电解法制备三氟化氮气体的换热装置及电解方法

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