CN220116621U - 一种颗粒碰撞式矿浆电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及湿法冶金领域，具体的公开了一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，包括槽体、极板组和搅拌组；所述极板组设置在槽体内，搅拌组从槽体的中心竖直向下伸入到其底部；所述极板组包括有卡盘、支撑螺栓、集电环、阳极板组和阴极板组；所述阳极板组和阴极板组均从卡盘的内环与外环之间竖直向下，阳极板组、阴极板组间隔环形分布；所述阳极板组、阴极板组均采用倾斜发散式设置；在最上方的卡盘上固定设置有与阳极板组、阴极板组电性连接的集电环。本电解槽用于难溶难电解物的电解过程，适用于铅膏电解等领域，采用圆形槽倾斜极板布置径向流搅拌为主,充分利用搅拌动能,创造更多碰撞机会,模块化设计,拆装简单。

Description

一种颗粒碰撞式矿浆电解槽

技术领域

本实用新型涉及湿法冶金领域，具体是一种颗粒碰撞式矿浆电解槽。

背景技术

矿浆电解是湿法冶金领域的一种常用的技术，是集浸出和电解在同一槽内同时进行的。矿浆电解槽与以往溶液电解槽不同，由于矿浆密度大，颗粒大，自然沉降特性强，造成该类型电解槽与传统电解槽有较大差异，主要体现在：(1)需要实时的高强度搅拌以防止矿浆沉降，(2)由于电解槽带搅拌机构，动力消耗大、极板布置困难，设备磨损大，维护更换难度大(3)该电解槽要求阴极板尽量与矿浆中的粒子碰撞，形成类似固态电解机理。因此，需要对现有的电解槽进行改进，解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，包括槽体、极板组和搅拌组；其特征在于，所述极板组设置在槽体内，搅拌组从槽体的中心竖直向下伸入到其底部；

所述极板组包括有卡盘、支撑螺栓、集电环、阳极板组和阴极板组；卡盘包括有内环和外环，并且内环与外环通过支撑杆固定连接；卡盘至少设置有两个，上下相邻的卡盘之间通过竖直的支撑螺栓固定连接，使多个卡盘固定连接在一起，形成圆柱体形状的框架；所述阳极板组和阴极板组均从卡盘的内环与外环之间竖直向下，阳极板组、阴极板组间隔环形分布；

所述阳极板组、阴极板组均采用倾斜发散式设置,阳极板组、阴极板组与径向发生倾斜偏移，使其与槽体的中心轴错开，不在同一竖直面平面上，并且所有的阳极板组、阴极板组向所在径向的同一侧倾斜，并且倾斜的角度相同；

在最上方的卡盘上固定设置有与阳极板组、阴极板组电性连接的集电环，集电环与直流电连接，为阳极板组、阴极板组供电。

进一步的：所述搅拌组包括有电机、减速器、电机支架、盖板、搅拌桨轴、上桨和下桨；盖板水平架设在槽体的顶部上，将其固定在槽体上，保持搅拌时的稳定，电机支架固定在盖板的上表面，所述电机、减速器固定在电机支架上，并且减速器的输入端连接在电机的输出轴上，减速器的输出端上同轴固定连接在搅拌桨轴的上端，通过电机驱动减速器转动，从而带动搅拌桨轴绕中心轴转动，实现对内部液体的搅动，搅拌桨轴从盖板向下穿过伸入到极板组的中心，搅拌桨轴上设置有多个上桨和固定在搅拌桨轴下端的下桨。

进一步的：所述搅拌桨轴的下端对应的槽体的底部上固定设置轴承pp座，支撑搅拌桨轴的下端，使搅拌桨轴能够适应较深的槽体使用，保证了搅拌时具有良好的支撑性，内壁涂覆四氟乙烯材料与搅拌桨轴接触，使其更加耐磨，以加强轴的支撑，减少搅拌晃动。

进一步的：所述上桨为六叶片平桨，提供径向流动力，强度较大，下桨为四叶片大倾角斜桨，提供强有力的上扬力，使底部的液体向上流动。

进一步的：所述阳极板组、阴极板组对应的卡盘上均开设有卡槽，卡槽包括有开设在内环上的内卡槽和开设在外环上的外卡槽，根据卡槽的位置将阳极板组、阴极板组***到其中，使阳极板组、阴极板组安装方便快捷。

进一步的：所述集电环通过绝缘压块固定在卡盘上，集电环通过固定在最上方的卡盘上的绝缘压块固定支撑。

进一步的：所述槽体的内壁上设置多个棱条，每个棱条对应的外环上有与棱条配合的棱槽，使卡盘从上向下使棱槽安装在棱条上，使内部搅动的过程中极板组不会绕中心转动，保持位置不变。

进一步的：所述槽体的材质为pp材料。

进一步的：阳极板组内设置阳极板，阳极板为铱钽涂层钛板；阴极板组内设有阴极板，阴极板采用钛网。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本电解槽用于难溶难电解物的电解过程，适用于铅膏电解等领域，采用圆形槽倾斜极板布置径向流搅拌为主,充分利用搅拌动能,创造更多碰撞机会,模块化设计,拆装简单,便于更换维护，钛镀铱钽阳极,耐酸耐腐蚀电阻小寿命长,阳极包膜,可及时抽出阳极液降低体系酸度,阴极钛网设计,阻力小,穿透性能好。

附图说明

图1为一种颗粒碰撞式矿浆电解槽的结构示意图。

图2为一种颗粒碰撞式矿浆电解槽中极板组的结构示意图。

图3为一种颗粒碰撞式矿浆电解槽中搅拌组的结构示意图。

图4为一种颗粒碰撞式矿浆电解槽中阳极板组的结构示意图。

图5为一种颗粒碰撞式矿浆电解槽中框架与隔膜袋设置的结构示意图。

图中：1-槽体，2-极板组，21-卡盘，22-支撑螺栓，23-集电环，24-阳极板组，25-阴极板组，26-内卡槽，27-外卡槽，3-搅拌组，31-电机，32-减速器，33-电机支架，34-盖板，35-搅拌桨轴，36-上桨，37-下桨，38-隔膜袋，39-框架，40-四氟乙烯管，41-主管。

具体实施方式

请参阅图1-5，本实用新型实施例中，一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，包括槽体1、极板组2和搅拌组3；所述极板组2设置在槽体1内，极板组2包括有卡盘21、支撑螺栓22、集电环23、阳极板组24和阴极板组25；卡盘21包括有内环和外环，内环、外环同轴设置，并且内环与外环通过支撑杆固定连接；外环与槽体1的内壁连接，将极板组2固定，具体的是，在槽体1的内壁上设置多个棱条，每个棱条对应的卡盘21的外环外侧设置有棱槽，使卡盘21从上向下使棱槽安装在棱条上，使内部搅动的过程中极板组2不会绕中心转动，保持位置不变。所述卡盘21至少设置有两个，上下相邻的卡盘21之间通过竖直的支撑螺栓22固定连接，使多个卡盘21固定连接在一起，形成圆柱体形状的框架。

所述阳极板组24和阴极板组25均从卡盘21的内环与外环之间竖直向下，阳极板组24、阴极板组25间隔环形分布；并且阳极板组24、阴极板组25均采用倾斜发散式设置，即阳极板组24、阴极板组25与径向发生倾斜偏移，使其与槽体1的中心轴错开，不在同一竖直面平面上，并且所有的阳极板组24、阴极板组25向所在径向的同一侧倾斜，并且倾斜的角度相同，这种倾斜发散式的布局，穿透性好。阳极板组24、阴极板组25是通过开设在卡盘21上的卡槽实现位置固定，在卡盘21的内环上为内卡槽26，在卡盘21的外环上位外卡槽27，根据卡槽的位置将阳极板组24、阴极板组25***到其中，使阳极板组24、阴极板组25安装方便快捷，其中本设备中，采用这种倾斜发散式的布局，相对比直径发散式(不倾斜)可以在同等直径电解槽里达到更多极板面积，可以充分发挥高速流体带来的颗粒碰撞效果，且对槽内流体有良好的导流作用，如图所示，本实施例中，在最上方的卡盘21上固定设置有与阳极板组24、阴极板组25电性连接的集电环23，集电环23与直流电连接，为阳极板组24、阴极板组25供电，其中极板组(阴阳极板)通过挂耳(即为图中极板上部多出来的那一节)与导电环接触，通过自身重力压紧导电环，进而导电(即在集电环上面挂着，从挂耳的一端导电)，集电环23通过固定在最上方的卡盘21上的绝缘压块固定支撑。

本实施例中，在电解过程中，阳极产酸并需要排出，因此，阳极板采用包袋处理，具体的是设计阳极袋(隔膜袋38)，并且阳极袋通过框架39支撑，出液设计在阳极袋内安置硬质多孔的四氟乙烯管40，每个隔膜袋正反面各布置一条，每个阳极板共四条并在顶部通过主管41联通，每块阳极板多孔四氟乙烯管的出液端通过主管汇总于蠕动泵(图中未标出)，由蠕动泵控制出液量，本设计是由于由于阳极板表面会产生氧气，且如果电解产物(新生成的铅等，颗粒很小，活性很高)打到阳极附近会导致电解产物会被直接氧化，造成电解效率下降(一边把铅还原，一边把铅氧化，存在干扰，影响电解效果)，因此需要在阳极板外部安装布袋(隔膜袋)，且在里边充液，保证外部的颗粒不会进入袋内，不会有新生产物被氧化造成电解效率下降，四氟乙烯管主要用于保证袋内各部位给液量均匀。

搅拌组3从槽体1的中心竖直向下伸入到其底部，对槽体1内的液体进行搅拌，使内部体液流动，避免发生沉淀。搅拌组3包括有电机31、减速器32、电机支架33、盖板34、搅拌桨轴35、上桨36和下桨37，盖板34水平架设在槽体1的顶部上，将其固定在槽体1上，保持搅拌时的稳定，电机支架33固定在盖板34的上表面，所述电机31、减速器32固定在电机支架33上，并且减速器32的输入端连接在电机31的输出轴上，减速器32的输出端上同轴固定连接在搅拌桨轴35的上端，通过电机31驱动减速器32转动，从而带动搅拌桨轴35绕中心轴转动，实现对内部液体的搅动，搅拌桨轴35从盖板34向下穿过伸入到极板组2的中心，此时搅拌桨轴35位于槽体1的中心上，下端向下伸入到槽体1的底部，在槽体的1的底部位置设置有轴承pp座，搅拌桨轴35安装在轴承pp座内，支撑搅拌桨轴35的下端，使搅拌桨轴35能够适应较深的槽体1使用，保证了搅拌时具有良好的支撑性，并且在轴承pp座内壁涂覆四氟乙烯材料与搅拌桨轴35接触，使其更加耐磨，以加强轴的支撑，减少搅拌晃动；在搅拌桨轴35上设置有多个上桨36和固定固定在搅拌桨轴35下端的下桨37，上桨36设置有多个，并且等间距设置，上桨36采用六叶片平桨，提供径向流动力，强度较大；下桨37采用四叶片大倾角斜桨，提供强有力的上扬力，使底部的液体向上流动。

本电解槽用于难溶难电解物的电解过程，适用于铅膏电解等领域，采用圆形槽倾斜极板布置径向流搅拌为主,充分利用搅拌动能,创造更多碰撞机会,模块化设计,拆装简单,钛镀铱钽阳极,耐酸耐腐蚀电阻小寿命长,阳极包膜,可及时抽出阳极液降低体系酸度,阴极钛网设计,阻力小,穿透性能好,碰撞几率大(同等面积钛网是钛板的0.5-2倍表面积，且需要液体穿过它，因此钛网相对于开孔(圆孔，方孔，缝隙)钛板，钛网最合适，表面积大，流速冲击面积分布均匀，效果好)。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，包括槽体(1)、极板组(2)和搅拌组(3)；其特征在于，所述极板组(2)设置在槽体(1)内，搅拌组(3)从槽体(1)的中心竖直向下伸入到其底部；

所述极板组(2)包括有卡盘(21)、支撑螺栓(22)、集电环(23)、阳极板组(24)和阴极板组(25)；卡盘(21)包括有内环和外环，并且内环与外环通过支撑杆固定连接；卡盘(21)至少设置有两个，上下相邻的卡盘(21)之间通过竖直的支撑螺栓(22)固定连接；所述阳极板组(24)和阴极板组(25)均从卡盘(21)的内环与外环之间竖直向下，阳极板组(24)、阴极板组(25)间隔环形分布；

所述阳极板组(24)、阴极板组(25)均采用倾斜发散式设置；

在最上方的卡盘(21)上固定设置有与阳极板组(24)、阴极板组(25)电性连接的集电环(23)。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，其特征在于：所述搅拌组(3)包括有电机(31)、减速器(32)、电机支架(33)、盖板(34)、搅拌桨轴(35)、上桨(36)和下桨(37)；盖板(34)水平架设在槽体(1)的顶部上，电机支架(33)固定在盖板(34)的上表面，所述电机(31)、减速器(32)固定在电机支架(33)上，并且减速器(32)的输入端连接在电机(31)的输出轴上，减速器(32)的输出端上同轴固定连接在搅拌桨轴(35)的上端，搅拌桨轴(35)从盖板(34)向下穿过伸入到极板组(2)的中心，搅拌桨轴(35)上设置有多个上桨(36)和固定在搅拌桨轴(35)下端的下桨(37)。

3.根据权利要求2所述的一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，其特征在于：所述搅拌桨轴(35)的下端对应的槽体(1)的底部上固定设置轴承pp座，内壁涂覆四氟乙烯材料与搅拌桨轴(35)接触。

4.根据权利要求2所述的一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，其特征在于：所述上桨(36)为六叶片平桨，下桨(37)为四叶片大倾角斜桨。

5.根据权利要求1所述的一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，其特征在于：所述阳极板组(24)、阴极板组(25)对应的卡盘(21)上均开设有卡槽，卡槽包括有开设在内环上的内卡槽(26)和开设在外环上的外卡槽(27)。

6.根据权利要求1所述的一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，其特征在于：所述集电环(23)通过绝缘压块固定在卡盘(21)上。

7.根据权利要求1所述的一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，其特征在于：所述槽体(1)的内壁上设置多个棱条，每个棱条对应的外环上有与棱条配合的棱槽。

8.根据权利要求1或2所述的一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，其特征在于：所述槽体(1)的材质为pp材料。

9.根据权利要求1或5所述的一种颗粒碰撞式矿浆电解槽，其特征在于：阳极板组(24)内设置阳极板，阳极板为铱钽涂层钛板；阴极板组(25)内设有阴极板，阴极板采用钛网。