JP3909874B2 - 酸性の電解液により亜鉛を溶解するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、溶解される亜鉛粒子のための収容容器および新しい亜鉛が富化された電解液を連続的に供給および導出するための供給兼排出装置並びに亜鉛溶解の際に発生する気体のための捕集兼排出装置とを備えており、この場合収容容器がその下方領域内において亜鉛粒子−充填体を載置するための篩中間底部を、そしてこの篩中間底部の下方に新しい電解液のための供給装置並びにその上方領域内に亜鉛で富化された電解質のための溢流部を備えている様式の、酸性の電解液により亜鉛を溶解するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
亜鉛粒子を硫酸性の電解液を充填した容器内に入れ、その中で溶解する上記の様式の方法が既に公知になっている。この溶解工程にあっては、使用される電解液の遊離酸は徐々に消費され、従って時々新しい電解液を追加充填する必要がある。その際、この新しい電解液の供給は連続的に行われ、溶解した亜鉛で富化された電解液が相当する量で流出する。
【０００３】
この公知の装置による作業にあっては、色々な欠点がある。亜鉛が溶解する際に多量の水素が発生し、この水素が溶解浴に程度の差こそあれ大きな渦流を生起させる。この渦流により、亜鉛の未だ溶解していない粒子が、溶解した亜鉛で富化された流出する電解液内に流入することとなる。また、溶解していない汚染粒子をも帯行し、これらの汚染粒子も同様に流出する液体内に流入する。その結果、例えば金属板の積層に使用される、亜鉛で富化された液体が、塗布されるべき層を汚してしまう。従って、亜鉛で富化された電解液を先ず鎮静容器内に入れ、この容器で未だ完全に溶解していない亜鉛粒子の残余溶解と汚染粒子の沈殿とを誘起させることが提案されている。しかし、この作業様式では鎮静容器内での比較的長い滞留時間を必要とし、循環のために著しく多量の電解液を必要とする。従って、鎮静容器をその都度必要な洗浄のために循環系から取出さなければならず、従って連続した作業は保証されない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、汚物と亜鉛粒子とが析出するにもかかわらず、連続した作業が可能であり、かつ発生する気体も導出されるように、公知の装置を改善することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は本発明により、縁部状に曲折している溢流部として形成されている収容容器の開口の下方に、ガラス−もしくは合成樹脂球を収容する籠体として形成されている、環状のかつ取出し可能なフイルタが、そしてこのフイルタの下方には流出室を備えていてかつ電解液がフイルタから流入する捕集容器が設けられており、他方収容容器の開口の上方には排気管を備えた気体捕集室並びに閉鎖フラップ、スルース室とスルーススライダとを備えているこの気体捕集室のスルース装置が設けられていることによって解決される。
【０００６】
起立して或いは懸架して設けられる収容容器は篩中間底部の上方において、亜鉛粒子、適当なのは顆粒或いはペレットの形の亜鉛粒子が充填され、新しい電解液が下方から篩中間底部を介して供給される。亜鉛の溶解工程は、電解液が亜鉛粒子堆積体を流過する際に行われ、亜鉛で富化された電解液は溢流部とフイルタとを経て捕集容器内に、そして流出口に、そこから積層のための後続して設けられている装置の循環系に達する。
【０００７】
この場合もまた、水素形成の際発生する渦流のため溢流部を経て帯行される、未だ溶解していない金属性の亜鉛粒子と汚物粒子とが、本発明により、ガラス球体或いは合成物質球体の堆積体から成るフイルタにより捕集される。これらのフイルタの堆積体は捕集容器上方に設けられている籠体内に存在している。捕集容器が壺状で円筒形の形状を有している際、この捕集容器と籠体は、収容容器の溢流部を形成している上方の縁部の下方でセグメント状にもしくは環状にこの収容容器の外周を巡って設けられており、場合によっては回転駆動されるメリーゴーランド状担持体上に起立している環状室から成り、この環状室はその際堆積体のための荷空けステーションと装填ステーションへと順次移動する。また、堆積体の球体のために、荷空けステーションと装填ステーションの間に設けられている洗浄噴射装置が使用される。この洗浄噴射装置も荷空けステーションと装填ステーション間に設けることが可能であり、従って洗浄された球体を同じ作業工程で再び装填ステーションに供給することが可能となる。他の可能性は本発明により、環状室内において堆積体は洗浄位置で洗浄噴射装置による噴射剤の作用を受ける。洗浄噴射装置の領域内において、本発明により、溢流部に溢流堰が設けられている。
【０００８】
最初に述べた洗浄噴射装置にあっては、籠堆積体はゆっくりと環状に運動し、荷空けステーションにおいて例えば傾倒により或いは吸引装置により荷空され、その上方に存在している装填ステーションにより再び洗浄された球体が装填され、他方次に述べた洗浄噴射装置にあっては球体は環状室内に留まり、その周面の固定された洗浄位置において噴射装置により洗浄液が作用される。その際溢流堰は、この位置において電解液が室内に流入するのを阻止する。洗浄装置には更に窒素供給導管が設けられている。
【０００９】
本発明により更に、収容容器の上方の気体捕集室内には、捕集された気体の水素濃度を測定するための測定ゾンデが設けられており、この測定ゾンデは調節装置を介して行われる新しい電解液の供給を制御し、濃度が高すぎた場合は供給を遮断する。気体捕集室内には同様に窒素供給導管が設けられている。これに加えて、この気体捕集室は内方に開いている振り子様フラップを備えた新鮮空気供給開口を備えている。
【００１０】
本発明による他の構成により、収容容器の上方において気体捕集室内に、収容容器に供給される亜鉛粒子のための、上方に載置されかつ運動可能な容器のためのスルース装置が設けられている。収容容器内の篩中間底部の下方には、窒素を吹込むための吹込みノズルが設けられている。収容容器は圧力測定容器上に載置されており、この圧力測定容器は検査装置と比較装置とを介して亜鉛粒子による収容容器の充填量を監視する。
【００１１】
以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００１２】
【実施例】
図１から認められるように、収容容器１は上方が開いている円筒形の底深容器として形成されており、この底深容器はその下方領域内において、全内断面にわたって延在している中間底部２を備えている。この中間底部２上には目の細かい篩層３が載っている。中間底部とこの篩層３は一緒になって篩中間底部２，３を形成している。この篩中間底部２，３の下方の容器部分１ａ内には新しい電解液を供給するための供給管４が設けられている。この供給管はモータで作動される遮断スライダ５を備えている。下方の容器部分１ａ内には、窒素のための供給導管７と遮断弁８を備えた吹込みノズルセット６が設けられている。篩中間底部２，３上には収容容器１の亜鉛粒子から成る充填体Ｆが載置されている。収容容器１の外周面を巡って環状トラバース１０が存在しており、この環状トラバースは圧力測定容器１１上に載っており、この圧力測定容器は不動の担持体ビーム１２により担持されている。
【００１３】
環状トラバース１０は、流出室１４を備えた、同様に環状の捕集容器１３を担持している。この捕集容器１３の上方には、ガラス球体或いは合成物質球体から成る堆積体を収容している、環状セグメント形の、取出し可能な籠体１５が設けられている。収容容器１の上方の開口は縁部状に曲折している溢流部１６を備えている。
【００１４】
収容容器１の上方にはドーム形の気体捕集室１７が設けられており、この気体捕集室はその上方の領域内に吸引導管１８を備えている。更に、気体捕集室１７の上方領域内には、閉鎖フラップ２０を備えているスルース室１９が存在しており、この閉鎖フラップの上には、その底部領域に荷空けステーション２２を備えている、図２に示した充填容器２１が載置可能である。更に気体捕集室１７は振り子様フラップ２４を備えた新鮮空気供給入口２３並びに窒素供給のための入口２５とを備えている。収容容器１の縁部状の溢流部１６の上方において気体捕集室内に安全溢流部２６が設けられている。
【００１５】
収容容器１には、供給管４を介して過剰の遊離酸、例えば硫酸を含む電解液が供給される。この電解液は篩中間底部２，３を貫流して、この篩中間底部の上に載っている例えば顆粒或いはペレットの形の亜鉛粒子の充填体Ｆを貫流し、亜鉛の溶解工程を誘起する。亜鉛イオンで富化された電解液は溢流部１６の縁部を越えて籠体１５内に、即ちガラス球体或いは合成物質球体から成る堆積体内に流入し、そこから捕集容器１３内に流入する。その際、堆積体は溶解していない亜鉛粒子と溶解不能の汚物粒子を液体から濾別し、その際堆積体の球体が電解液により更なる作用をこおむるので、残留している亜鉛粒子は更に溶解する。
【００１６】
球体堆積体を備えた籠体１５は時折持上げられ、堆積体は水或いは他の洗浄液で洗浄される。気体捕集室１７内に捕集された気体（水素）は吸引導管１８を経て吸引され、生成する低圧により新鮮空気は新鮮空気供給導管２３を介して気体捕集室１７内に達する。その際、振り子様フラップ２４は内側方向に開く。気体濃度を監視するために、気体捕集室１７内には更に測定ゾンデ２７が設けられている。この測定ゾンデは図示していない調節装置に作用し、この調節装置は場合によっては電解液の供給管４を経て行われるより以上の供給を遮断スライダ５により阻止する。その際、亜鉛溶解工程が完全に終了するまで入口２５を介して窒素が気体捕集室１７内に供給される。
【００１７】
新しい亜鉛の充填を行うために、図２に示した、新しい亜鉛粒子が充填された充填容器２１が、スルース室１９の閉鎖フラップ２０がスルーススライダ２８が閉じた際鎖線で示した位置に傾倒することにより、スルース室１９が載置され、充填物が荷空けフラップ２２が開くことによりスルース室１９内に装填される。空になった充填容器２１が持上げられた後、閉鎖フラップ２０が閉じられ、スルーススライダ２８が開かれ、その後充填物は収容容器１内に達する。
【００１８】
収容容器１内のその都度の充填体Ｆを監視するために、この充填体の重量が圧力測定容器１１を介して検出され、図示していない検査装置と比較装置とを介して監視される。
【００１９】
時折、充填体Ｆは窒素が吹込みノズル６を介して吹込まれることにより弛緩される。
図３に示した実施例にあっては、籠体の代わりに、多数の環状室２９が設けられており、これらの環状室は共にメリーゴーランド状担持体３０上に設けられていて、篩底部２９ａを備えている（図４参照）。これらの環状室２９はモータ３１により駆動されて順次図４に示した洗浄位置に到来し、この洗浄位置において溢流堰３２が電解液がこれらの環状室２９内に溢流するのを阻止する。ポンプ３９と供給導管３３とを介して、洗浄液は洗浄室３４内に、そしてそこから篩底部２９ａを経て環状室２９に、そしてこの環状室内に存在している球体堆積体内に流れる。次いで、汚物が付着した汚された洗浄液は流出口３５と重力フイルタ３６とを経てタンク３７内に到達する。窒素供給導管３８により球体から成る堆積体の作用が改善される。
【００２０】
【発明の効果】
本発明による装置により、鎮静容器内での比較的長い滞留時間は必要なくなり、更に循環のために著しく多量の電解液も必要としない。従って、鎮静容器を使用したその都度の洗浄は行わなくて済み、電解液を洗浄された状態で更に使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 装置全体の概略図である。
【図２】 図１に関する詳細な断面図である。
【図３】 他の実施例の平面図である。
【図４】 図３の切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【符号の説明】
１ 収容容器
１ａ 収容容器の下方領域
２ 篩中間底部
３ 篩層
４ 供給管
５ 排気スライダ
６ 吹込みノズル
７ 供給導管
８ 遮断弁
１０ 環状トラバース
１１ 圧力測定容器
１２ 担持ビーム
１３ 捕集容器
１４ 流出室
１５ 籠体
１６ 溢流部
１７ 気体捕集容器
１８ 排気導管
１９ スルース室
２０ 閉鎖フラップ
２１ 充填容器
２２ 荷空けフラップ
２３ 新鮮空気供給入口
２４ 振り子様フラップ
２５ 入口
２６ 安全溢流部
２７ 測定ゾンデ
２８ スルーススライダ
２９ 環状室
２９ａ 篩底部
３０ メリーゴーランド状担持体
３１ モータ
３２ 溢流堰
３３ 供給導管
３４ 洗浄室
３５ 流出口
３６ 重力フイルタ
３７ タンク
３８ 窒素供給装置
３９ ポンプ

Claims (13)

1. 溶解される亜鉛粒子のための収容容器および新しい亜鉛が富化された電解液を連続的に供給および導出するための供給兼排出装置並びに亜鉛溶解の際に発生する気体のための捕集兼排出装置とを備えており、この場合収容容器がその下方領域内において亜鉛粒子−充填体を載置するための篩中間底部を、そしてこの篩中間底部の下方に新しい電解液のための供給装置並びにその上方領域内に亜鉛で富化された電解質のための溢流部を備えている様式の、酸性の電解液により亜鉛を溶解するための装置において、
   縁部状に曲折している溢流部（１６）として形成されている収容容器（１）の開口の下方に、ガラス−もしくは合成樹脂球を収容する籠体として形成されている、環状のかつ取出し可能なフイルタ（１５，２９，２９ａ）が、そしてこのフイルタ（１５，２９，２９ａ）の下方には流出室（１４）を備えていてかつ電解液がフイルタ（１５，２９，２９ａ）から流入する捕集容器（１３）が設けられており、他方収容容器（１）の開口の上方には排気管（１８）を備えた気体捕集室（１７）並びに閉鎖フラップ（２０）、スルース室（１９）とスルーススライダ（２８）とを備えているこの気体捕集室のスルース装置が設けられていることを特徴とする酸性の電解液により亜鉛を溶解するための装置。
2. 籠体（１５，２９，２９ａ）が捕集容器（１３）の上方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 捕集容器（１３）と籠体（１５，２９，２９ａ）とが収容容器（１）の溢流部（１６）を形成している上方縁部の下方においてセグメント状に或いは環状に収容容器（１）の外周を巡って設けられていることを特徴とする請求項１或いは２に記載の装置。
4. 篩底部（２９ａ）を備えた籠形の環状室（２９）がメリーゴーランド状担持体（３０）上に回転可能に設けられており、順次球体堆積体のための荷空けステーション、次いで装填ステーションと案内されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 荷空けステーションと装填ステーションとの間に球体堆積体のための洗浄噴射装置が設けられていることを特徴とする請求項１から４までの何れか一つに記載の装置。
6. 洗浄位置において環状室（２９）内の球体堆積体に作用する洗浄装置（３２，３３，３４）が設けられていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の装置。
7. 洗浄噴射装置の領域内で溢流部（１６）に溢流堰（３２）が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 洗浄噴射装置（３２，３３，３４）に窒素供給導管（３８）が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
9. 捕集された気体の濃度を測定しかつ新しい電解液の調節装置（４，５）を介して行われる供給を制御する測定ゾンデ（２７）が気体捕集室（１７）内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 気体捕集室（１７）内に窒素供給導管（２５）が導入されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 内側に開く振り子様フラップ（２４）を備えた新鮮空気供給入口が気体捕集室（１７）に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
12. 収容容器に供給される亜鉛粒子−堆積体のための、運動可能な装填容器（２１）が上方に載置可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
13. 窒素を吹込むための吹込みノズル（６）が収容容器（１）内で篩中間底部（２，３）の下方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。

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