FI88178C - TRUMELEKTROLYS - Google Patents

Description

! 88178! 88178

Rumpuelektrolyysi. - Trumelektrolys.Rumpuelektrolyysi. - Drum electrolyte.

Keksinnön kohteena on elektrolyysiraenetelmä, jossa käytetään liikkuvaa elektrodia irrallisen ja vapaasti liikkuvan kiinteän ainesosan lisäksi mukana elektrodissa. Keksintö koskee myös laitetta menetelmän suorittamiseksi.The invention relates to an electrolysis method in which a movable electrode is used in addition to a loose and freely moving solid component present in the electrode. The invention also relates to an apparatus for carrying out the method.

On aiemmin tunnettua suorittaa elektrolyysi liikkuvilla katodeilla, mutta sellaisissa elektrolyyseissä kiinnittyvä materiaali kasvaa elektrodeille (katodeille), ja ajan kanssa ne tulevat käyttökelvottomiksi ellei erotettua metallia poisteta, esimerkiksi käsin tai automaattisella mekaanisella tavalla. Niinpä on aiemmin suoritettu elektrolyysiä sylinterimäisillä pyörivillä katodeilla, joissa erotettu materiaali on tarttunut elektrodin ulkopintaan ja se on pitänyt aika ajoin poistaa niin, että elektrodi ei tule käyttökelvottomaksi.It is previously known to perform electrolysis with movable cathodes, but in such electrolysis the material adhering to the electrodes (cathodes) increases and over time they become unusable unless the separated metal is removed, for example by hand or by automatic mechanical means. Thus, electrolysis has previously been performed on cylindrical rotating cathodes in which the separated material has adhered to the outer surface of the electrode and has had to be removed from time to time so that the electrode does not become unusable.

Jos anodi tällaisessa elektrolyysissä on sijoitettu pyörivän, Y esimerkiksi sylinterimäisen katodin sisään, olisi odotettavis sa, että katodi vähitellen kasvaa umpeen kerrostuvasta metal-lista ja tulee käyttökelvottomaksi.If the anode in such an electrolysis is placed inside a rotating, Y-like cylindrical cathode, it would be expected that the cathode would gradually grow out of the deposited metal strip and become unusable.

: : Yllättäen on kuitenkin havaittu, että tätä ei tapahdu jos Y: katodirummun sisällä on läsnä vapaasti liikkuvaa kiinteää ainesta. Sellainen vapaasti liikkuva aines voi muun muassa käsittää metallirakeita tai -pallosia, jotka ovat samaa metallia kuin elektrolyytissä, tai ovat muuta johtavaa tai johtamatonta tai inerttiä materiaalia. Katodia pyöritettäessä rakeet "kiillottavat" katodirummun sisäpintaa ja samanaikaisesti -'·* välimatka anodin ja rakeiden tai pallosten välillä on pienempi ·:·· kuin anodin ja katodirummun välillä.:: Surprisingly, however, it has been found that this does not occur if a freely moving solid is present inside the Y: cathode drum. Such a free-moving material may comprise, inter alia, metal granules or spheres which are the same metal as in the electrolyte, or are another conductive or non-conductive or inert material. As the cathode is rotated, the granules "polish" the inner surface of the cathode drum and at the same time - '· * the distance between the anode and the granules or spheres is smaller ·: ·· than between the anode and the cathode drum.

Käytettäessä tällaista menetelmää ja laitetta elektrolyysiin, erotettu materiaali kerrostuu sisäpuoliseen ainekseen (pallo-siin) eikä katodipintaan.When using such a method and apparatus for electrolysis, the separated material is deposited on the inner material (sphere) and not on the cathode surface.

2 881782 88178

Samanaikaisesti mainittakoon selvyyden vuoksi että katodirummun sisäpuolella olevan vapaan, kiinteän ainesosan rakeiden ei tarvitse välttämättä olla pyöreitä tai pallomaisia, vaan niillä voi olla mikä tahansa muoto, joka toteuttaa yllämainitut vaikutukset ja joka saa aikaan metallin kerrostumisen ainespartikke-lien pintaan.At the same time, for the sake of clarity, the granules of the free solid component inside the cathode drum need not necessarily be round or spherical, but may have any shape which achieves the above-mentioned effects and causes the metal to deposit on the surface of the material particles.

Mainittakoon tässä yhteydessä myös, että pyörivän tai muulla tavoin liikkuvan, esimerkiksi heilutettavan tai täristettävän katodin sisäpuolella oleva aines voi käsittää myös muita välineitä, esim. kaapimia tai veitsiä, jotka täyttävät saman tehtävän kuin edellä mainittu kiinteä aines.It should also be mentioned in this connection that the material inside the rotating or otherwise movable cathode, for example the rocking or vibrating cathode, may also comprise other means, e.g. scrapers or knives, which perform the same function as the solid material mentioned above.

Lisäämällä pyöritettävään katodiin elektrolyytti, joka valinnaisesti sisältää kiinteän aineksen vapaita partikkeleita, voidaan, poistamalla köyhtynyt elektrolyytti katodin vastakkaisesta päästä, tuottaa jatkuvasti metallipartikkeleita tai -lietettä ilman, että katodirumpu kasvaa umpeen. Tällöin on lisäksi helppoa poistaa mahdollinen haitallinen tai häiritsevä kaasu, jota on syntynyt elektrolyysin aikana, varustamalla mainittu elektrolyysirumpu poistoaukolla tai puhaltimella sellaisia kaasuja varten, tai kaasuja varten, jotka on sopivinta tai välttämätöntä ottaa talteen.By adding an electrolyte to the rotatable cathode, optionally containing free solids, by removing the depleted electrolyte from the opposite end of the cathode, metal particles or slurry can be continuously produced without the cathode drum growing. In this case, it is also easy to remove any harmful or interfering gas generated during the electrolysis by providing said electrolysis drum with an outlet or a blower for such gases, or for the gases which are most suitable or necessary to recover.

Esimerkkejä laitteista, jotka soveltuvat ylläkuvatun elektro-lyysimenetelmän suorittamiseen, kuvataan jäljempänä viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa.·Examples of devices suitable for performing the electrolysis method described above are described below with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää katodirumpua, jossa on anodilevyt, jotka ulottuvat alas elektrolyyttiin.Figure 1 shows a cathode drum with anode plates extending down to the electrolyte.

Kuvio 2 esittää katodirumpua kuten kuvio 1, mutta nähtynä sivulta ja rullalaakereilla.Figure 2 shows a cathode drum as in Figure 1, but seen from the side and with roller bearings.

3 881733 88173

Kuvio 3 esittää kuviossa l esitetyn rumpukatodin toista suori-tusesimerkkiä, jossa anodiin kuuluu anodiputki, jossa on reijät elektrolyytin lisäämiseksi ja poistamiseksi ja kaasujen poistamiseksi.Figure 3 shows another embodiment of the drum cathode shown in Figure 1, wherein the anode includes an anode tube with holes for adding and removing electrolyte and for removing gases.

Kuvio a esittää katodirummun lisäsuoritusesimerkkiä, jossa rumpu on asetettu vinoon raemaisen materiaalin sopivaa laskeutusta varten ja jossa anodiputki on ympäröity johtamattomalla peitteellä elektrolyysin puhdistamiseksi .Fig. A shows a further embodiment of the cathode drum, in which the drum is inclined for a suitable settling of the granular material and in which the anode tube is surrounded by a non-conductive cover for cleaning electrolysis.

Keksinnönmukaisen elektrolyysin suorittamiseen soveltuva laite on esitetty kuvioissa 1 ja 2, joissa pyörivä katodirumpu 1 sähköisesti eristettyine päätylevyineen 2 on tuettu laakeri-rullilla 3. Läpikulkevaan anodiin kuuluu johtava anodisauva 4, jossa on anodilevyt 5, jotka on valinnaisesti tehty lyijystä tai muusta sopivasta materiaalista ja jotka roikkuvat alas elektrolyyttiin. Anodisauva on kytketty esittämättä jätetyn virtalähteen positiiviseen napaan. Vapaasti liikkuva, partikke-1 limainen aines pyörivän katodirummun 1 sisällä on merkitty viitenumerolla 7. Raemaisella materiaalilla ei ole suoraa ---1 kosketusta anodilevyihin 5. Katodirummun 1 sisällä on elektro-" · lyytti 8, jota elektrolyyttiä voidaan valuttaa ulos valinnai-sesti yhdessä syntyneen lietteen ja/tai jätemateriaalin kanssa poistoaukosta 10. Aukosta 10 poistettava elektrolyytti on köyhtynyt niiden kationien suhteen, joita elektrolysoidaan. Elektrolyysiä varten tarvittavaa elektrolyyttiä ja mahdolli-... sesti sisältäen raemaista kiinteää ainetta, syötetään kohdassa • 9, ja rumpukatodi 1 on kytketty esittämättä jätetyn virtalähteen negatiiviseen napaan kohdassa 11 esimerkiksi liukuvan kytkennän kautta. Katodirummun pyörimissuunta on merkitty : ulkopuolisilla nuolilla kuviossa 2, ja partikkelimaisen ainek-' V sen liikkeet on merkitty sisäpuolisilla nuolilla kuviossa 2.A device suitable for performing the electrolysis according to the invention is shown in Figures 1 and 2, in which the rotating cathode drum 1 with its electrically insulated end plates 2 is supported by bearing rollers 3. The through anode comprises a conductive anode rod 4 with anode plates 5 optionally made of lead or other suitable material. hanging down on the electrolyte. The anode rod is connected to the positive terminal of a power supply (not shown). The free-moving, particulate-1 slimy material inside the rotating cathode drum 1 is indicated by the reference number 7. The granular material has no direct --- 1 contact with the anode plates 5. Inside the cathode drum 1 there is an electrolyte 8 which can be optionally drained together with the resulting sludge and / or waste material from the outlet 10. The electrolyte to be removed from the outlet 10 is depleted of the cations to be electrolyzed.The electrolyte required for the electrolysis and possibly ... including a granular solid is fed at • 9 and the drum cathode 1 is connected without showing to the negative terminal of the power supply left at 11, for example through a sliding connection.The direction of rotation of the cathode drum is indicated by: external arrows in Fig. 2, and the movements of the particulate material are indicated by internal arrows in Fig. 2.

1 Keksinnönmukaisen laitteen toisessa mahdollisessa suoritus- * 88178 muodossa päätyseinät 2 on poistettu ja reamainen materiaali voi vaeltaa kohti katodirummun avoimia päitä, joista se voidaan ottaa ulos katodirummun pyörimisen tai heilahtelun/tärinän aikana.In another possible embodiment of the device according to the invention, the end walls 2 are removed and the reactive material can migrate towards the open ends of the cathode drum, from which it can be taken out during rotation or oscillation / vibration of the cathode drum.

Keksinnönmukaisen laitteen toinen suoritusmuoto on kuvattu kuviossa 3, jossa kukin osa on varustettu samalla viitenumerolla kuin kuviossa 1 ja 2, mutta jossa anodiin ei liity anodi-levyjä vaan ainoastaan putki, joka on rei'itetty ja jossa elektrolyyttiliuos on suorassa kosketuksessa putkeen A. Tässä suoritusmuodossa on yksinkertaista poistaa syntynyt kaasu imemällä tai puhaltamalla kohdassa 10.Another embodiment of the device according to the invention is illustrated in Figure 3, in which each part is provided with the same reference numerals as in Figures 1 and 2, but in which the anode does not have anode plates but only a tube perforated and the electrolyte solution in direct contact with tube A. In this embodiment it is simple to remove the resulting gas by suction or blowing in step 10.

Kuviossa A on esitetty vielä yksi suoritusesimerkki laitteesta menetelmän suorittamiseksi keksinnönmukaisella elektrolyysillä. Myös tässä anodiputki A on rei’itetty, mutta keskellä oleva anodiosa 16 - 17 on varustettu johtamattomalla kangaspeitteellä 18 ja tällä osalla IA on erilliset syöttölaitteet 13 ja poisto-laitteet 15 raemaista materiaalia, lietettä ja liuoksia varten. Elektrolyysiin perehtyneille henkilöille on ilmeistä ja selvää, että sellaista laitetta voidaan käyttää metallien puhdistamiseen tai elektrolyysiin, jossa on läsnä ns. metallioksidipareja (red/ox-pareja), kuten esimerkiksi Cul-kloridiliuoksen (kupari-pitoisten liuosten) elektrolyysissä, jossa CuII-kloridia muodostuu anodille ja se voidaan imeä kankaan läpi ja ulos laitteeseen 15, erillään katodikammion poistolaitteesta 10. Syntynyt kaasu, joka kuviossa on merkitty kuplilla, otetaan ulos poistokanavan 12 kautta. Kukin viitenumero viittaa myös vastaavaan elementtiin muissa kuvissa. Kuviossa A esitetty katodi-kammio on lisäksi kallistettu aikaansaamaan raemaisen aineksen sedimentaatio partikkelikoon mukaan, jolloin isot partikkelit keräytyvät katodirummun alaosaan, josta ne voidaan helposti poistaa.Figure A shows another embodiment of an apparatus for carrying out the method by electrolysis according to the invention. Here, too, the anode tube A is perforated, but the central anode part 16-17 is provided with a non-conductive fabric cover 18 and this part IA has separate supply devices 13 and discharge devices 15 for granular material, sludge and solutions. It is obvious and obvious to those skilled in the art of electrolysis that such a device can be used for the purification or electrolysis of metals in which the so-called metal oxide pairs (red / ox pairs), such as in the electrolysis of a Cul chloride solution (copper-containing solutions), where CuII chloride is formed at the anode and can be sucked through and out of the fabric into the device 15, separate from the cathode chamber outlet device 10. The resulting gas marked with bubbles, is taken out through the outlet channel 12. Each reference number also refers to a corresponding element in the other figures. The cathode chamber shown in Figure A is further inclined to provide sedimentation of the granular material according to the particle size, whereby large particles collect in the lower part of the cathode drum, from which they can be easily removed.

Seuraavassa kuvataan joitakin kokeita metallin erottamiseksi s 88178 käyttämällä keksinnönmukaista menetelmää.The following describes some experiments for metal separation s 88178 using the method of the invention.

Koe 1: Tämän kokeen tarkoitus oli määrittää keksinnönmukaisen menetelmän teho metallintuotannon aikan, toisin sanoen tutkia, eikö metalli kerrostu katodiseinämiin, vaan ainoastaan katodirummus-sa olevaan raemaiseen ainekseen. Katodirumpu (halkaisija = 20 cm, pituus = 100 cm, tehty 316 L ruostumattomasta teräksestä) täytettiin 4,00 kg Cu-pallosia (niin kutsuttuja "prillejä"), joiden halkaisija oli 3-5 mm, ja noin 9 litraa elektrolyyttiä. (Rajat, joiden sisällä tietyt yleiset koeparametrit olivat. ovat: HzSCu - 50-200 g/1, metallikonsentraatio - 5-60 g/1 sisäänsyötettäessä, lämpötila - 25-30eC lähtien aina 70-80°C, metallikationit - Cu21, Ni21, Zn21, virtatiheys - 50-2000 A/m2, katodirummun pyörimisnopeus - 1-20 rpm (vastaten 1-20 cm/sek. kehänopeutta), kiinteäaineen paino - 1-10 kg (vastaten 100-1000 kg/nr») . ) • : Tässä kokeessa anodiin kuului 19 lyijyanodilevyä katodirummun sisäpuolella, joiden levyjen keskinäinen välimatka oli 5 cm. Elektrolyysilaite oli asennettu rullille ja säätömoottori pyöritti rumpua 17 rpm samalla kun anodi oli kiinteästi paikal-! laan. Laitetta kuumennettiin rummun ympärille sijoitettujen • · kuumennuskaapelien avulla (2 x 400 W) jotka saivat energia- syötön kahden liukukontaktin kautta, joiden välillä oli 220 V. Kosketustermostaatti sääti lämpötilaa 5eC tarkkuudella.Experiment 1: The purpose of this experiment was to determine the effectiveness of the method according to the invention during metal production, i.e. to examine whether the metal is deposited on the cathode walls but only on the granular material in the cathode drum. A cathode drum (diameter = 20 cm, length = 100 cm, made of 316 L of stainless steel) was filled with 4.00 kg of Cu spheres (so-called "glasses") with a diameter of 3-5 mm and about 9 liters of electrolyte. (The limits within which certain common test parameters were: HzSCu - 50-200 g / l, metal concentration - 5-60 g / l at feed, temperature - 25-30eC from 70-80 ° C, metal cations - Cu21, Ni21, Zn21, current density - 50-2000 A / m2, cathode drum rotation speed - 1-20 rpm (corresponding to 1-20 cm / sec. Circumferential speed), solids weight - 1-10 kg (corresponding to 100-1000 kg / nr.).) • : In this experiment, the anode consisted of 19 lead anode plates inside a cathode drum with a plate spacing of 5 cm. The electrolysis unit was mounted on rollers and the control motor rotated the drum at 17 rpm while the anode was fixedly in place! temperature. The device was heated by heating cables (2 x 400 W) placed around the drum, which received power via two sliding contacts of 220 V. The contact thermostat controlled the temperature with an accuracy of 5eC.

Tasasuuntaajan positiivinen pää oli kytketty anodisauvaan, joka • : ulkoni katodirummun päätyseinissä olevista aukoista. Negatiivi- nen napa oli kytketty 5 mm lyijylevyyn, joka liukui vasten pyörivää sylinteriä ja jota pidettiin paikallaan jousella, " jolloin saatiin hyvä kontakti ilman kipinöintitaipumusta. Järjestelmän kestokyky oli 200 A. Elektrolyyttiä syötettiin :·.· katodirummun yhden pään kautta ja juoksutettiin ulos toisesta 6 88178 päästä. Virtaa syötettiin kun työskentelylämpötila saavutettiin, samalla kun rumpua pyöritettiin jatkuvasti. Raemaisen aineksen jatkuvaa vaihtoa ei suoritettu tässä kokeessa, vaan partikkelien annettiin kasvaa. Koe tehtiin 9,5 tunnin aikana ainoastaan 25-28°C lämpötilassa käyttämällä 60 A virtaa. Tämä antoi virran tiheydeksi 240 A/m® kenno jännitteellä 2.8 V.The positive end of the rectifier was connected to an anode rod which •: protruded from openings in the end walls of the cathode drum. The negative pole was connected to a 5 mm lead plate which slid against a rotating cylinder and held in place by a spring, "giving good contact without the tendency to spark. The system had a durability of 200 A. Electrolyte was fed: through one end of the cathode drum and drained out from the other 6 88178 The current was fed when the working temperature was reached while the drum was continuously rotated.The continuous exchange of granular material was not performed in this experiment but the particles were allowed to grow.The experiment was performed for 9.5 hours at 25-28 ° C using a current of 60 A. This gave current density 240 A / m® cell with a voltage of 2.8 V.

Kokeen tulokset on annettu taulukossa 1. Näissä toimintaolosuhteissa saatiin 0,3 kg kuparia kerrostetuksi yksinomaan kuparipallosiin, jotka muodostivat katodirummun kiinteä-aineksen. Itse rumpuseinämät olivat täysin puhtaat kupari-kerrostumista .The results of the experiment are given in Table 1. Under these operating conditions, 0.3 kg of copper was deposited exclusively on the copper spheres that formed the solid of the cathode drum. The drum walls themselves were completely clean of copper deposits.

Taulukko 1table 1

Elektrolyysin Lämpö-Cu3* HÄSO* syöttö tilaElectrolysis Thermal-Cu3 * HÄSO * supply mode

Syötetty kennoon 3,3 g/1 44 g/1 9,6 1/hFeeded to the cell 3.3 g / l 44 g / l 9.6 1 / h

Valutettu ulos 0,1 g/1 92 g/1 9,6 1/h 28eCDrained out 0.1 g / l 92 g / l 9.6 1 / h 28eC

Kokeen aikana syntyi myös vetyä, mutta se poistettiin tehokkaasti imulla. Koe osoittaa, että metallia kerrostuu ainoastaan irralliseen kiinteäainekseen.Hydrogen was also generated during the experiment, but was effectively removed by suction. The experiment shows that the metal is deposited only in a loose solid.

Koe 2: Käytettiin samaa menettelyä kuin kokeessa 1, mutta korkeammassa lämpötilassa ja kennoon syötettiin 32 g/1 kuparia ja kennosta valutettiin ulos 5 g/1 kuparia sen määrittämiseksi, kerrostuuko kupari yhä kiinteäainekseen (kuparipallosiin, "prilleihin") lisääntyneillä kuparikonsentraatioilla ilman kuparin kerrostumista rumpuseiniin lämpötilassa 50eC. Tulokset on annettu taulukossa 2. Kokeessa kennojännite = 2,4 V, virtatiheys = 240 A/m*. kestoaika = 37 h, virran tehokkuus = 70%. Kokeessa saatiin 1,8 kg metallia yksinomaan kiinteäainekseen.Experiment 2: The same procedure as in Experiment 1 was used, but at a higher temperature and 32 g / l of copper was fed into the cell and 5 g / l of copper was drained from the cell to determine if copper still deposits in solids (copper spheres, "glasses") with increased copper concentrations without copper deposition in drums. at a temperature of 50eC. The results are given in Table 2. In the experiment, cell voltage = 2.4 V, current density = 240 A / m *. duration = 37 h, current efficiency = 70%. In the experiment, 1.8 kg of metal was obtained solely as a solid.

7 S 81787 S 8178

Taulukko 2Table 2

Elektrolyysin Lämpö-Cu3- Hz SO* syöttö tilaElectrolysis Thermal-Cu3- Hz SO * input mode

Syötetty kennoon 32,0 g/1 176 g/1 i, 74 1/hFeeded into the cell 32.0 g / 1176 g / l i, 74 1 / h

Valutettu ulos 5-7 g/1 260- 1,41 1/h 50°CDrained out 5-7 g / 1260-1.41 1 / h 50 ° C

270 g/1270 g / l

Koe 3: Käytettiin samaa menettelyä kuin kokeessa 1, paitsi että tämä koe oli kopio todellisesta kuparin elektrolyyttisestä erotusmenetelmästä, jossa elektrolyytin syöttö on noin 60 g/1 Cu ja poisto on 30-40 g/1 Cu lämpötilassa 55-60°C. Toimintaolosuhteet olivat: kennojännite = 2,7 V, virtatiheys = 240 A/m3, kestoaika = 18 h, virran tehokkuus * 557. (Fe3* johdosta). Kokeessa muodostui 0,70 kg kuparia kerrostuneena yksinomaan irtoainekseen (kuparipallosiin). Toimintaolosuhteet on annettu taulukossa 3. Koe osoittaa, että keksinnönmukaista menetelmää voidaan käyttää tavanomaisten olosuhteiden vallitessa metallin elektrolyysi-erottamiseen.Experiment 3: The same procedure as in Experiment 1 was used, except that this experiment was a copy of an actual copper electrolytic separation method with an electrolyte feed of about 60 g / l Cu and a removal of 30-40 g / l Cu at 55-60 ° C. The operating conditions were: cell voltage = 2.7 V, current density = 240 A / m3, duration = 18 h, current efficiency * 557. (due to Fe3 *). In the experiment, 0.70 kg of copper was deposited exclusively in the bulk material (copper spheres). The operating conditions are given in Table 3. The experiment shows that the method according to the invention can be used under normal conditions for the electrolysis separation of a metal.

Taulukko 3Table 3

Elektrolyy- Lämpö-Electrolysis Thermal

Cu3* Fe3* Hz SO* sin syöttö tila ; Syötetty kennoon 58 g/1 2 g/1 64 g/1 1,5 1/hCu3 * Fe3 * Hz SO * sin input mode; Feeded to the cell 58 g / 1 2 g / 1 64 g / 1 1.5 1 / h

Valutettu ulos 35 g/1 2 g/1 107 g/1 1,4 1/h 55-60eCDrained out 35 g / l 2 g / 1 107 g / l 1.4 1 / h 55-60 ° C

Koe 4 : Käytettiin samaa menettelyä kuin kokeessa 1, paitsi että virta-tiheyttä lisättiin arvoon 800 A/m3, samalla kun lämpötilaa pidettiin arvossa 55-60*C Ja syöttö 32 g/1 Cu. (Kennovirta * 200 A, syötetyssä materiaalissa ei rautaa.) Toimintaolosuhteet - on annettu taulukossa 4. Saatiin 0,66 kg kuparia, jota oli kerrostuneena yksinomaan rummussa olevaan kupariainekseen. Koe 8 88178 suoritettiin kennojännitteellä = 3,3 V, virtatiheydellä 800 A/m*. kestoaika = 4 h, virran tehokkuus = 70¾.Experiment 4: The same procedure as in Experiment 1 was used, except that the current density was increased to 800 A / m3 while maintaining the temperature at 55-60 ° C and a feed of 32 g / l Cu. (Cell current * 200 A, no iron in the feed material.) Operating conditions - are given in Table 4. 0.66 kg of copper was deposited, which was deposited exclusively in the copper material in the drum. Experiment 8 88178 was performed with a cell voltage = 3.3 V, a current density of 800 A / m *. duration = 4 h, current efficiency = 70¾.

Taulukko 4Table 4

Elektrolyysin Lämpö-Cua* HseSCu syöttö tilaElectrolysis Thermal-Cua * HseSCu input mode

Syötetty kennoon 32,A g/1 80 g/1 5,2 1/hFeeded to cell 32, A g / 1 80 g / 1 5.2 1 / h

Valutettu ulos 0,1-0,4 g/1 140 g/1 4,8 1/h 55-60°CDrained out 0.1-0.4 g / 1140 g / l 4.8 1 / h 55-60 ° C

Kokeen 4 yhteydessä on mieleenkiintoista havaita, että metalli-ionien minimimäärä poistoaineessa on 0,1 - 0,4 g/1. Tämä osoittaa, että menetelmän tehokkuus keksinnönmukaisella laitteella suoritettuna on selvästi parantunut verrattaessa alalla aiemmin käytettyyn tekniikkaan.In connection with Experiment 4, it is interesting to note that the minimum amount of metal ions in the scavenger is 0.1 to 0.4 g / l. This shows that the efficiency of the method performed with the device according to the invention is clearly improved compared to the technique previously used in the art.

Koe 5: Käytettiin samaa menettelyä kuin kokeessa 1, paitsi että kuparipallojen ("prillien") määrää lisättiin 4,00 kg:sta 8,00 kg:aan, ja kokeen 4 elektrolyyttisyöttöä täydennettiin pienillä määrillä antimonia (Sb) ja arsenikkia (As), josta voitiin määrittää kuparin kerrostumisen selektiiviyys antimonia ja arsenikkia vastaan.Experiment 5: The same procedure as in Experiment 1 was used, except that the number of copper spheres ("glasses") was increased from 4.00 kg to 8.00 kg, and the electrolyte feed of Experiment 4 was supplemented with small amounts of antimony (Sb) and arsenic (As). from which the selectivity of copper deposition against antimony and arsenic could be determined.

Koe suoritettiin kennojännitteellä 3,0-3,6 V, virtatiheys = 800 A/ma, kestoaika = 3 h, lämpötila = 60eC, liuoksen syöttönopeus = 3,3 1/h, virta = 200 A. Koeolosuhteet ja -tulokset on annettu taulukossa 5.The test was performed at a cell voltage of 3.0-3.6 V, current density = 800 A / ma, duration = 3 h, temperature = 60eC, solution feed rate = 3.3 1 / h, current = 200 A. The test conditions and results are given in the table 5.

Koe 5 osoittaa kuten myös koe 4, että poistettu liuos sisältää hyvin vähän metalli-ioneja, ja että kerrostuvan kuparin selek-tiivisyys antimonia ja arsenikkia vastaan on erittäin hyvä.Experiment 5 shows, as well as Experiment 4, that the removed solution contains very little metal ions and that the selectivity of the deposited copper against antimony and arsenic is very good.

9 881789 88178

Taulukko 5Table 5

Cu3* HzSO* Fe3- Sb AsCu3 * HzSO * Fe3- Sb As

Syötetty kennoon 27,3 g/1 171 g/1 1.4 g/1 90 mg/1 8 mg/1Feeded into the cell 27.3 g / 1 171 g / l 1.4 g / l 90 mg / l 8 mg / l

Aika 5 min poisto 28,7 " 85 " 8 " 30 " 20,7 " 85 " 8 60 ” 9,7 " 186 ” 85 " 8 90 " 3,6 " 85 " 9 " 105 " 0,75 " 85 " 9 " 120 " 0,13 " 1,6 " 59 " 7 " 135 " 0,13 " 203 " 34 " 4 " Tässä yhteydessä on mielenkiintoista havaita, että esillä oleva keksintö avaa käyttömahdollisuudet ennen kaikkea metallien elektrolyyttiseen tuottamiseen Ja elktrolyyttiseen puhdistamiseen, kuten esimerkiksi elektrolyyttien puhdistamiseen.Time 5 min removal 28.7 "85" 8 "30" 20.7 "85" 8 60 "9.7" 186 "85" 8 90 "3.6" 85 "9" 105 "0.75" 85 " 9 "120" 0.13 "1.6" 59 "7" 135 "0.13" 203 "34" 4 "In this context, it is interesting to note that the present invention opens up applications, above all, for the electrolytic production and electrolytic purification of metals, such as for example for the purification of electrolytes.

Koe 6: Käytettiin samaa menettelyä kuin kokeessa 4, paitsi että kiinteä aines katodirummun sisällä vaihdettiin kuparipallosista ; pieniin palasiin (5 x 5 x 10 mm) ruostumatonta terästä (316 L) , joka on samaa materiaalia, josta rumpu oli tehty. Koeolosuhteet on annettu taulukossa 6. Kokeen aikana kerrostui teräspalasten päälle kuparikerros määrältään 0,36 kg samanaikaisesti kun ;i; muodostui kuparipölyä määrältään 0,47 kg. Myöskään tässä kokeessa ei kerrostunut kuparia katodirummun seinämiin. Koe suoritettiin kennojännitteellä * 3,9 V, virtatiheys = 800 A/m3, kestoaika = 5,1 h, virrantehokkuus * 70%.Experiment 6: The same procedure as in Experiment 4 was used, except that the solid inside the cathode drum was exchanged for copper spheres; small pieces (5 x 5 x 10 mm) of stainless steel (316 L) made of the same material from which the drum was made. The experimental conditions are given in Table 6. During the experiment, a copper layer of 0.36 kg was deposited on the steel pieces at the same time as; i; 0.47 kg of copper dust was formed. Also in this experiment, no copper was deposited on the walls of the cathode drum. The test was performed with a cell voltage of * 3.9 V, current density = 800 A / m3, duration = 5.1 h, current efficiency * 70%.

Taulukko 6Table 6

Elektrolyysin Lämpö-Cu3* HaSO* syöttö tila • ; Syötetty kennoon 32,4 g/1 145 g/1 5,5 1/h -Electrolysis Thermal-Cu3 * HaSO * supply mode •; Feeded to the cell 32.4 g / 1 145 g / 1 5.5 1 / h -

Valutettu ulos 0,4-0,6 g/1 210 g/1 s,l 1/h 55-60-CDrained out 0.4-0.6 g / 1210 g / 1 s, 1 1 / h 55-60-C

Koe osoittaa, että katodirummussa on oltava läsnä irtoainesta, ίο 8 81 / & mutta se voi olla eri materiaalia kuin erotettava metalli. Tämä estää samalla tavoin materiaalin kerrostumisen rumpuseinämiin.The test shows that bulk material must be present in the cathode drum, ίο 8 81 / & but may be of a different material than the metal to be separated. This similarly prevents material from depositing on the drum walls.

Koe 7: Käytettiin samaa menettelyä kuin kokeessa 4 paitsi että kiinteä aine katodirummun sisäpuolella korvattiin murskatulla kiviaineksella {- 25 ± 4 mm). Koe suoritettiin sen selvittämiseksi, estäisikö inertti aines (ei sähköisesti johtava) kerrostumisen katodirummun seinämiin. Koeolosuhteet on annettu taulukossa 7. Kokeessa pääosa (noin 450 - 500 g Cu) kerrostui rumpuseinämien sisäpintaan samalla kun havaittiin 0,10 g kuparipartikkeleita rummussa olevassa kiinteäaineessa. Koe suoritettiin kenno-jännitteellä = 5 - 6 V, virtatiheys = Θ00 A/ma, kestoaika = 3,6 h .Experiment 7: The same procedure as in Experiment 4 was used except that the solid inside the cathode drum was replaced with crushed aggregate (- 25 ± 4 mm). An experiment was performed to determine whether an inert material (non-electrically conductive) would prevent deposition on the walls of the cathode drum. The experimental conditions are given in Table 7. In the experiment, the major part (about 450-500 g Cu) was deposited on the inner surface of the drum walls while 0.10 g of copper particles were observed in the solid in the drum. The test was performed with cell voltage = 5 - 6 V, current density = Θ00 A / ma, duration = 3.6 h.

Taulukko 7Table 7

Elektrolyysin Lämpö-Cua* H*SCu syöttö tilaElectrolysis Thermal-Cua * H * SCu input mode

Syötetty kennoon 32,0 g/1 145 g/1 5,5 1/hFeeded to the cell 32.0 g / 1 145 g / 1 5.5 1 / h

Valutettu ulos 1-3 g/1 206 g/1 5,0 1/h 60-70eCDrained out 1-3 g / 1,206 g / l 5.0 l / h 60-70 ° C

Yllä esitetty koe osoittaa, että jos olosuhteet ovat oikeat, (esim. metallikonsentraatio, lämpötila, sekoitus, virtatiheys jne.) katodissa, sähköisesti johtava aines katodirummun sisäpuolella pystyy yksin tehokkaasti estämään metallin kerrostumisen rumpuseinämiin. Jos olosuhteet elektrolyysissä kuitenkin suosivat lietteen/partikkeleiden kerrostumista (esim. yleensä alhainen metallikonsentraatio, alhainen lämpötila, suuri virta-tiheys ja alentunut sekoitus), kiinteäaines toimii mekaanisena hiojana, jolloin ei ole olennaista eroa sillä, onko irtoaines sähköisesti johtavaa vai ei. On suositeltavaa, että irrallinen kiintoaines olisi luonteeltaan samanlaista kuin se metalli, . jota erotetaan elektrolyysistä. Keksinnönmukaista menetelmää ja laitetta voidaan näin ollen edullisesti käyttää puhdistus-tarkoituksiin käytettäessä alhaista virtatiheyttä.The above experiment shows that if the conditions are correct, (e.g., metal concentration, temperature, agitation, current density, etc.) in the cathode, the electrically conductive material inside the cathode drum alone can effectively prevent metal deposition on the drum walls. However, if the conditions in the electrolysis favor sludge / particle deposition (e.g., generally low metal concentration, low temperature, high current density, and reduced agitation), the solid acts as a mechanical abrasive, making no significant difference as to whether the bulk material is electrically conductive or not. It is recommended that the loose solid be similar in nature to the metal,. which is separated from the electrolysis. The method and apparatus of the invention can thus be advantageously used for cleaning purposes when using a low current density.

Claims (11)

1. Förfaranda för att utuinna metall genom elektrolys under an-uändnin.g av/ en roterande trumkatod och ätroinstane ett anodarran— gemang placerat innanför trumkatoden, i uilken in.förts och in— sänkts ett kornigt material i en elektrolyt innehällande den önskade metallen, och i uilket korniga katodmaterial den önskade metallen. utfälles under päuerkan au en lämplig spanning öuer katod/anodarrangemangett känne tecknat därau, att elektrolyten införes kontinuerligt uid trummans ena ända och att elektrolyten, deluis utarmad pä den önskade metallen eller metallerna,avlägsnas uid den motsatta ändan, och att anodarran— geraanget har ett antal mellanuäggsplattor placerade i trummans längdriktning pä ett auständ frän uarandra för at.t pä sä sätt bilda en. slingrande bana för elektrolyten· 2* Förfarande enligt patentkrau 1,kännetecknat därau, att det korniga katodmaterialet inmatas och aulägsnas konti-nuerligt frän trumkatoden beroende pä tilluäxten au katodmate-rialets partiklar, 1 3· Förfarande enligt patentkrau 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n. a t därau, att uarje anodplatta giuits en geometrisk form sädan, att plattornas nedre kants eller kanters lutningsuinkel blir närmelseuis samoa som katodmaterialets lutningsuinkel, som detta integer under trummans rotation* Förfarande enligt patentkrauen 1 -3, känneteck-n a t därav, att katodmaterialet utgöres au en metall och/eller en metallegering, lärapligast en metall au samma slag som den som u.tfälles frän elektrolyten.1. A method for recovering metal by electrolysis during the use of a rotating drum cathode and ethereal an anode arrangement placed inside the drum cathode, inserted into the wick and deposited a granular material in an electrolyte containing the desired metal, and in slightly granular cathode material the desired metal. is deposited under the package a suitable voltage or cathode / anode arrangement characterized therein, that the electrolyte is inserted continuously from one end of the drum and that the electrolyte, delisted on the desired metal or metals, is removed from the opposite end and that the anode array has middle egg plates placed in the longitudinal direction of the drum in an unsteady distance from each other to form one. winding path for the electrolyte · 2 * Method according to claim 1, characterized in that the granular cathode material is continuously fed and deposited from the drum cathode depending on the growth of the particles of the cathode material, 1 3 · Method according to claim 1 or 2 in that anodic plate gives a geometrical shape such that the angle of inclination of the plates or edges becomes approximate to the angle of inclination of the cathode material, which it does not integrate during the rotation of the drum * Method according to patent crane 1-3, characterized in that the cathode material is made up of a metal and / or a metal alloy, most preferably a metal of the same type as that precipitated from the electrolyte. 5. Förfarande enligt patentkrauen 1 -4, kännetecknat därau, att den euentuellt alstrade gasen bortuentileras under elektrolysen,. 14 881785. A process according to patent claims 1-4, characterized in that the euentally generated gas is distilled away during the electrolysis. 14 88178 6. Anordning för att utföra ett förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, vilken anordning omfattar en roterande trumkatod (1), som kopplats tili en strömkälla, kanne-t e c k n a d därav, att anordningen har in- och uiitlopp.s-kanaler (9, 10) för att inleda ffärsk elektrolyt och avlägsna använd elektrolyt, och ett anodarrangemang (A, 5) placerat innanför katodtrimnman (1), varvid trummans gavelväggar (2) är elek.triskt isolerade frän den övriga trumraan, (1) och anod-arrangemanget her anodmellanväggsplattor (5), som placerats i trammans (1) längdriktning ρέ avständ frän varandra» 7* Anordning enligt patentkrav 6, kännetecknad därav, att anordningen dessutom har organ (15) för att konti-nuerligt avlägsna katodmaterialet.Apparatus for carrying out a method according to any of claims 1-5, which apparatus comprises a rotating drum cathode (1) connected to a current source, characterized in that the device has inlet and outlet channels ( 9, 10) to initiate fresh electrolyte and remove used electrolyte, and an anode arrangement (A, 5) positioned within the cathode trim (1), the end walls of the drum (2) being electrically insulated from the other drum, (1) and anode The arrangement of the anode intermediate wall plates (5) located in the longitudinal direction ρέ spaced apart from each other »7 * Device according to claim 6, characterized in that the device further has means (15) for continuously removing the cathode material. 8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad därav, att anordningen för att avlägsna det kornforraiga katodmaterialet är en skopa, som avskiljer det kornformiga katodmaterialet (7) pä basen av partikelstorlek.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the apparatus for removing the granular cathode material is a bucket which separates the granular cathode material (7) on the basis of particle size. 9· Anordning enligt patentkraven 6- Θ, kännetecknad därau, att anodmellanväggplattorna& (5) öure kant höjer sig över elektrolyten (8) för att bilda en slingrande bana för elektrolyten. (8) innanför katodtrumnan (1). 10* Anordning enligt patentkraven fi-9, känne te ck-n a d därav, att tili anordningen dessutom hör en anordning (12) för att avlägsna gas, som alstrats vid elektroderna under elektrolysutfällningen· 11* Anordning. enligt patentkrav 10, kännetecknad därav, att ventilationsanordndngen (12) bestSr av en fläkt*Device according to claims 6- Θ, characterized in that the anode intermediate wall plates & (5) edge of the upright rise above the electrolyte (8) to form a winding path for the electrolyte. (8) inside the cathode drum (1). Device according to claims f-9, characterized in that the device additionally includes a device (12) for removing gas generated at the electrodes during the electrolysis precipitation · 11 * Device. according to claim 10, characterized in that the ventilation device (12) consists of a fan *