CN210826385U - 一种新型电积锌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型电积锌装置，包括电解槽，所述电解槽的底部设有横向槽，所述电解槽的中部设隔板，所述隔板上安装有离子交换膜，所述隔板将电解槽分开为阳极室和阴极室，所述电解液分为阳极电解液和阴极电解液，所述阳极室内装有阳极电解液，所述阴极室内装有阴极电解液，所述隔板的前后两侧分别位于第一竖向槽、第二竖向槽中，所述隔板的底侧位于横向槽中。与传统锌电积装置相比，本实用新型可以快速更换带有离子交换膜的隔板，可以防止阳极中的金属从阳极析出通过电解液沉积至阴极，从而提高析出锌的品质。

Description

一种新型电积锌装置

技术领域

本实用新型涉及电化冶金技术领域，特别涉及一种新型电积锌装置。

背景技术

世界有85%以上锌产量均采用湿法炼锌工艺，在湿法炼锌过程中，锌电积作为锌金属分离提纯的最后一道工序起着至关重要的作用。传统的锌电积工艺，以硫酸作为介质，Pb-Ag合金为阳极、铝板为阴极，在阳极主要发生氧气析出反应，阴极主要发生锌析出反应。传统锌电积由于阳极金属被电解液腐蚀沉积至阴极，不仅降低了阴极锌的品质，也造成了大量金属的消耗，尤其是稀贵金属Ag的消耗，无法有效回收。

现有的锌电积装置存在以下缺点：（1）阳极中的金属从阳极析后容易沉积至阴极；（2）阴极电解液与阳极电解液未隔开或未彻底隔开进行循环，存在阴极电解液与阳极电解液互相渗透的问题；（3）隔板使用一段时间损坏后，不易更换。

实用新型内容

针对传统锌电积工艺存在的主要问题，本实用新型提供了一种新型电积锌装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型电积锌装置，包括电解槽、电解液、阴极、阳极、直流电源，所述电解槽内装有电解液，所述电解液内放置有阳极和阴极，所述阳极、阴极分别与直流电源的正极、负极相连，其特征在于：所述电解槽的前后两侧内壁上分别设有第一竖向槽、第二竖向槽，所述第一竖向槽、第二竖向槽的横截面均为三角形，所述电解槽的底部设有横向槽，所述横向槽的两端分别与第一竖向槽、第二竖向槽的下端相连，所述横向槽的横截面为长方形，所述电解槽的中部设隔板，所述隔板将电解槽分开为阳极室和阴极室，所述电解液分为阳极电解液和阴极电解液，所述阳极室内装有阳极电解液，所述阴极室内装有阴极电解液，所述隔板的前后两侧分别位于第一竖向槽、第二竖向槽中，所述隔板的底侧位于横向槽中。

进一步的，所述隔板由上边框、前边框、后边框、下边框、离子交换膜、第一密封条、第二密封条组成，所述上边框、前边框、后边框、下边框依次首尾相连构成一个长方形框体，所述长方形框体的内部安装有离子交换膜，所述上边框、下边框分别位于长方形框体的顶端与底端，所述前边框、后边框分别位于长方形框体的前端与后端；所述前边框、后边框的横截面为三角形，与第一竖向槽、第二竖向槽的横载面相适配；所述上边框、下边框的横截面为长方形，与横向槽的横载面相适配，所述隔板的前边框、后边框分别位于第一竖向槽、第二竖向槽中，且前边框、后边框分别与第一竖向槽、第二竖向槽成滑动配合连接，所述隔板的下边框位于电解槽底部的横向槽中。

进一步的，所述上边框的上部安装有提手，所述前边框、后边框的外侧安装有密封条。

进一步的，所述上边框、前边框、后边框、下边框均采用木材或耐腐蚀的塑料制作而成，所述密封条采用耐酸橡胶材料制作。

进一步的，所述上边框、前边框、后边框、下边框通过强力胶胶接或注塑连接为一体，所述离子交换膜通过胶接的方式安装在长方形框体内。

进一步的，所述阳极室的左下方设有阳极循环槽，所述阳极室的底部设有第一出液管，所述第一出液管的上端与阳极室相连通，所述第一出液管的下端位于阳极循环槽内，所述第一出液管上安装有第一电磁阀；所述阴极室的右下方设有阴极循环槽，所述阴极室的底部设有第二出液管，所述第二出液管的上端与阴极室相连通，所述第二出液管的下端位于阴极循环槽内，所述第二出液管上安装有第二电磁阀；所述电解槽的左侧壁的外部安装有阳极循环泵，所述阳极循环泵的入口通过管道与阳极循环槽相连，所述阳极循环泵的出口通过管道与阳极室相连；所述电解槽的右侧壁的外部安装有阴极循环泵，所述阴极循环泵的入口通过管道与阴极循环槽相连，所述阴极循环泵的出口通过管道与阴极室相连。

本实用新型的技术效果如下：

本实用新型的电解槽内设隔板，所述隔板由上边框、前边框、后边框、下边框、离子交换膜、第一密封条、第二密封条组成，所述隔板将电解槽分开为阳极室和阴极室，所述电解液分为阳极电解液和阴极电解液，所述阳极室内装有阳极电解液，所述阴极室内装有阴极电解液。本实用新型用离子交换膜隔开阴极室和阳极室，对阴极室、阳极室内电解液分开进行循环，分别建立锌电积阴极电解液循环***、阳极电解液循环***，实现阴极室、阳极室内电解液的单独循环，防止阴阳极室内各金属阳极离子或添加剂的交叉污染。离子交换膜能阻止金属阳离子在阴极室和阳极室之间的跨室迁移，但硫酸根离子等阴离子和氢离子能透过离子交换膜实现锌电积时的正常导电。能有效杜绝阳极室内金属离子迁移至阴极室内，防止通电时金属离子沉积至阴极影响析出锌的品质，能解决传统锌电积工艺由于阳极金属由于腐蚀沉积至阴极影响阴极锌品质的问题。

作为优选，本实用新型的隔板由上边框、前边框、后边框、下边框、离子交换膜、第一密封条、第二密封条组成，所述上边框、前边框、后边框、下边框依次首尾相连构成一个长方形框体，所述长方形框体的内部安装有离子交换膜，所述上边框、下边框分别位于长方形框体的顶端与底端，所述前边框、后边框分别位于长方形框体的前端与后端；所述前边框、后边框的横截面为三角形，与第一竖向槽、第二竖向槽的横载面相适配；所述上边框、下边框的横截面为长方形，与横向槽的横载面相适配，所述隔板的前边框、后边框分别位于第一竖向槽、第二竖向槽中，且前边框、后边框分别与第一竖向槽、第二竖向槽成滑动配合连接，所述隔板的下边框位于电解槽底部的横向槽中。当隔板使用一段时间后，可以快速地将隔板向上滑动取出，可以实现离子交换膜的快速更换，操作简单方便。

作为的另一优选方案，本实用新型的在阳极室的左下方设有阳极循环槽，所述阳极室通过第一出液管，所述第一出液管的上端与阳极室相连通，所述第一出液管的下端位于阳极循环槽内；所述阴极室的右下方设有阴极循环槽，所述阴极室的底部设有第二出液管，所述第二出液管的上端与阴极室相连通，所述第二出液管的下端位于阴极循环槽内；所述电解槽的左侧壁的外部安装有阳极循环泵，所述阳极循环泵的入口通过管道与阳极循环槽相连，所述阳极循环泵的出口通过管道与阳极室相连；所述电解槽的右侧壁的外部安装有阴极循环泵，所述阴极循环泵的入口通过管道与阴极循环槽相连，所述阴极循环泵的出口通过管道与阴极室相连。通过上述阳极循环***和阴极循环***可以实现阳极电解液和阴极电解液的不断循环。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为电解槽的俯视图。

图3为隔板的结构示意图。

附图中：1—阳极循环槽， 2—第一出液管， 3—第一电磁阀， 4—阳极， 5—阳极循环泵， 6—阳极室， 7—阳极电解液， 8—第一竖向槽， 9—直流电源， 10—隔板， 11—阴极室， 12—阴极循环泵， 13—阴极电解液， 14—阴极， 15—横向槽， 16—第二电磁阀，17—第二出液管， 18—阴极循环槽， 19—提手， 20—前边框， 21—上边框， 22—第二密封条， 23—下边框， 24—后边框， 25—离子交换膜， 26—第二竖向槽， 27—电解槽，28—第一密封条。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1 、图2所示，一种新型电积锌装置，包括电解槽27、电解液、阴极14、阳极4、直流电源9，所述电解槽27内放置有阳极4和阴极14，所述阳极4、阴极14分别与直流电源9的正极、负极相连。电解槽27的前后两侧内壁上分别设有第一竖向槽8、第二竖向槽26，所述第一竖向槽8、第二竖向槽26的横截面均为三角形。所述电解槽27的底部设有横向槽15，所述横向槽15的两端分别与第一竖向槽8、第二竖向槽26的下端相连，所述横向槽15的横截面为长方形。

所述电解槽27的中部设隔板10，所述隔板10将电解槽27分开为阳极室6和阴极室11，所述电解液分为阳极电解液7和阴极电解液13，所述阳极室6内装有阳极电解液7，阳极4放置在阳极电解液7内。所述阴极室11内装有阴极电解液13，阴极14放置在阴极电解液13内。优选的，可以在阳极电解液7中添加氧气析出助剂，所述氧气析出助剂为硫酸镍、硫酸锰、硫酸钴、硫酸锆、硫酸银、硫酸钇、硫酸镉、硫酸钌中的一种或多种。可以在阴极电解液13中添加析出锌助剂，所述析出锌助剂为1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚环氧氯丙烷季铵盐、十二烷基磺丙基甜菜碱中的一种或多种。在阴极室11内加入析出锌助剂，在阳极室6内加入氧气析出助剂，有利于促进锌电积过程中氧气的析出及过电位的大幅降低，减少能源消耗。

如图3所示，所述隔板10由上边框21、前边框20、后边框24、下边框23、离子交换膜25、第一密封条28、第二密封条22组成，所述上边框21、前边框20、后边框24、下边框23均采用木材或耐腐蚀的塑料制作而成，所述上边框21、前边框20、后边框24、下边框23通过强力胶胶接或注塑的方式依次首尾相连，构成一个长方形框体。所述长方形框体的内部通过胶接或双面压接的方式安装有离子交换膜25，所述上边框21、下边框23分别位于长方形框体的顶端与底端，所述前边框20、后边框24分别位于长方形框体的前端与后端。所述前边框20、后边框24的横截面为三角形，与第一竖向槽8、第二竖向槽26的横载面相适配；所述上边框21、下边框23的横截面为长方形，与横向槽15的横载面相适配，所述隔板10的前边框20、后边框24分别位于第一竖向槽8、第二竖向槽26中，且前边框20、后边框24分别与第一竖向槽8、第二竖向槽26成滑动配合连接，所述隔板10的下边框23位于电解槽27底部的横向槽15中。作为优选，所述前边框20的侧面粘贴有第一密封条28，所述后边框24粘贴有第二密封条22组成，所述第一密封条28、第二密封条22均采用耐酸橡胶材料制作。所述上边框21的上部安装有提手19，所述提手19采用不锈钢或塑料制作，通过螺钉或注塑成型的方式安装在上边框21上部。

如图1所示，在阳极室6的左下方设有阳极循环槽1，所述阳极室6的底部安装有第一出液管2，所述第一出液管2的上端与阳极室6相连通，所述第一出液管2的下端位于阳极循环槽1内，所述第一出液管2上安装有第一电磁阀3。在阴极室11的右下方设有阴极循环槽18，所述阴极室11的底部安装有第二出液管17，所述第二出液管17的上端与阴极室11相连通，所述第二出液管17的下端位于阴极循环槽18内，所述第二出液管17上安装有第二电磁阀16。

所述电解槽27的左侧壁的外部通过螺栓固定的方式安装有阳极循环泵5，所述阳极循环泵5的入口通过管道与阳极循环槽1相连，所述阳极循环泵5的出口通过管道与阳极室6相连。所述电解槽27的右侧壁的外部安装有阴极循环泵12，所述阴极循环泵12的入口通过管道与阴极循环槽18相连，所述阴极循环泵12的出口通过管道与阴极室11相连。

当隔板10使用一段时间后，本实用新型可以快速地将隔板10向上滑动取出，可以实现离子交换膜25的快速更换，操作简单方便。本实用新型还可以通过上述阳极4循环***和阴极14循环***，实现阳极电解液7和阴极电解液13的不断循环。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。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前提下的若干改进和润饰，也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种新型电积锌装置，包括电解槽、电解液、阴极、阳极、直流电源，所述电解槽内装有电解液，所述电解液内放置有阳极和阴极，所述阳极、阴极分别与直流电源的正极、负极相连，其特征在于：所述电解槽的前后两侧内壁上分别设有第一竖向槽、第二竖向槽，所述第一竖向槽、第二竖向槽的横截面均为三角形，所述电解槽的底部设有横向槽，所述横向槽的两端分别与第一竖向槽、第二竖向槽的下端相连，所述横向槽的横截面为长方形，所述电解槽的中部设隔板，所述隔板将电解槽分开为阳极室和阴极室，所述电解液分为阳极电解液和阴极电解液，所述阳极室内装有阳极电解液，所述阴极室内装有阴极电解液，所述隔板的前后两侧分别位于第一竖向槽、第二竖向槽中，所述隔板的底侧位于横向槽中。

2.根据权利要求1所述一种新型电积锌装置，其特征在于：所述隔板由上边框、前边框、后边框、下边框、离子交换膜、第一密封条、第二密封条组成，所述上边框、前边框、后边框、下边框依次首尾相连构成一个长方形框体，所述长方形框体的内部安装有离子交换膜，所述上边框、下边框分别位于长方形框体的顶端与底端，所述前边框、后边框分别位于长方形框体的前端与后端；所述前边框、后边框的横截面为三角形，与第一竖向槽、第二竖向槽的横载面相适配；所述上边框、下边框的横截面为长方形，与横向槽的横载面相适配，所述隔板的前边框、后边框分别位于第一竖向槽、第二竖向槽中，且前边框、后边框分别与第一竖向槽、第二竖向槽成滑动配合连接，所述隔板的下边框位于电解槽底部的横向槽中。

3.根据权利要求2所述一种新型电积锌装置，其特征在于：所述上边框的上部安装有提手，所述前边框、后边框的外侧安装有密封条。

4.根据权利要求2所述一种新型电积锌装置，其特征在于：所述上边框、前边框、后边框、下边框均采用木材或耐腐蚀的塑料制作而成，所述密封条采用耐酸橡胶材料制作。

5.根据权利要求2所述一种新型电积锌装置，其特征在于：所述上边框、前边框、后边框、下边框通过强力胶胶接或注塑连接为一体，所述离子交换膜通过胶接的方式安装在长方形框体内。

6.根据权利要求1所述一种新型电积锌装置，其特征在于：所述阳极室的左下方设有阳极循环槽，所述阳极室的底部设有第一出液管，所述第一出液管的上端与阳极室相连通，所述第一出液管的下端位于阳极循环槽内，所述第一出液管上安装有第一电磁阀；所述阴极室的右下方设有阴极循环槽，所述阴极室的底部设有第二出液管，所述第二出液管的上端与阴极室相连通，所述第二出液管的下端位于阴极循环槽内，所述第二出液管上安装有第二电磁阀；所述电解槽的左侧壁的外部安装有阳极循环泵，所述阳极循环泵的入口通过管道与阳极循环槽相连，所述阳极循环泵的出口通过管道与阳极室相连；所述电解槽的右侧壁的外部安装有阴极循环泵，所述阴极循环泵的入口通过管道与阴极循环槽相连，所述阴极循环泵的出口通过管道与阴极室相连。

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