專利名稱：一種連續(xù)給料循環(huán)電積方法
循環(huán)電積方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電化學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種連續(xù)給料循環(huán)電積方法。背景技術(shù)：
電積(解)法具有許多優(yōu)點(diǎn)，被稱為“環(huán)境友好”技術(shù)。電解法通常特指溶解金屬或分解化合物，電積法通常指還原某種金屬離子為單質(zhì)或?qū)⒛撤N化合物轉(zhuǎn)化為還原態(tài)。電解法與電積法使用的設(shè)備往往結(jié)構(gòu)相同，只是其電極材料有所不同，以及反應(yīng)目的實(shí)現(xiàn)在陰極區(qū)或陽(yáng)極區(qū)的不同。金、銀、銅、鎳等貴金屬或有色金屬的回收采用電積法，氯的制備、高錳酸鉀的生產(chǎn)、氰化物的分解等采用電解法。電積法是回收貴金屬和部分有色金屬常用且有效的方法。目前所使用的大部分反應(yīng)器是從平行板式電積槽衍生而來(lái)。平板式電積槽的陰極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)物易分離，但陰極面積小。其在處理高濃度金屬溶液并不要求一次性回收率時(shí)能滿足生產(chǎn)要求，比如用于生產(chǎn)陰極銅。如果處理低濃度金屬溶液并且要求得到較高的金屬回收率，則回收效果差，無(wú)法到達(dá)要求。單臺(tái)平行板式電積槽存在兩大缺點(diǎn)一是極水比(反應(yīng)器有效電極表面積與有效容積之比)小，二是傳質(zhì)條件差。兩大缺點(diǎn)導(dǎo)致電積槽效率低，即通常所說(shuō)的電積率低或處理能力低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題而提供一種通過(guò)高效的連續(xù)給料和槽內(nèi)循環(huán)電積來(lái)大幅提高電積槽的處理能力和電積率，并可擴(kuò)大電積設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用范圍和領(lǐng)域的連續(xù)給料循環(huán)電積方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種連續(xù)給料循環(huán)電積方法，該方法包括如下步驟
a、將一臺(tái)配備循環(huán)泵的電積槽注滿原料液，接通電源，啟動(dòng)循環(huán)泵，調(diào)節(jié)循環(huán)泵流量為 Γ10倍電積槽有效容積；啟動(dòng)直流電源，根據(jù)所處理的物料特性和電積槽類型，調(diào)節(jié)直流電壓在2 120V范圍，使料液在電積槽內(nèi)循環(huán)流動(dòng)電積，在累計(jì)電積時(shí)間0. 5、小時(shí)后，從電積槽內(nèi)取樣分析料液濃度；
b、當(dāng)料液濃度達(dá)到工藝要求時(shí)，啟動(dòng)原料液輸送泵開(kāi)始連續(xù)電積作業(yè)，原料液流量控制在電積槽有效容積的0. Γ2倍范圍，以廣4小時(shí)的時(shí)間間隔在電積槽出料口處取電積后的料液進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)節(jié)原料液流量。本發(fā)明提供了一種連續(xù)給料循環(huán)電積方法，該方法包括如下步驟
A、將至少兩臺(tái)獨(dú)立配備循環(huán)泵的電積槽串聯(lián)，原料液靠電積槽的液位差從高液位電積槽流入低液位電積槽；
B、將串聯(lián)的每臺(tái)電積槽注滿原料液，分別接通電源，啟動(dòng)各自循環(huán)泵，調(diào)節(jié)循環(huán)泵流量為廣10倍電積槽有效容積；啟動(dòng)直流電源，根據(jù)所處理的物料特性和電積槽類型，調(diào)節(jié)直流電壓在2-120V范圍，使料液在各自的電積槽內(nèi)循環(huán)流動(dòng)電積，根據(jù)原料液原始濃度的高低，在累計(jì)電積時(shí)間0. 5、小時(shí)后，從各電積槽內(nèi)取樣分析料液濃度；C、當(dāng)料液濃度達(dá)到工藝要求時(shí)，啟動(dòng)原料液輸送泵開(kāi)始連續(xù)電積作業(yè)，原料液流量控制在電積槽有效容積的0. 4^5倍范圍，以1、小時(shí)的時(shí)間間隔在各電積槽出料口處取電積后的料液進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)節(jié)原料液流量。步驟(A)中，所述液位差為2(Γ100毫米。所述陰極為比表面積2 150平方米/千克的板狀、網(wǎng)狀或多孔形狀導(dǎo)電材料。所述陰極為碳鋼或不銹鋼板、碳鋼或不銹鋼纖維棉、銅或鎳?yán)w維棉、泡沫銅泡沫鐵或泡沫鎳板材、碳或活性炭纖維氈纖維布、活性炭顆?；?qū)щ娞沾汕蛑械囊环N。所述電積槽為平行板式電極電積槽、輻射式電極電積槽、同心圓電極電積槽或三維電極電解槽中的一種。該方法用于分解某種物質(zhì)的電解反應(yīng)或合成某種化合物的電化學(xué)反應(yīng)。本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，其有效解決了沒(méi)有槽內(nèi)循環(huán)工藝的電積槽因極水比小及傳質(zhì)條件差而導(dǎo)致其在處理低濃度原料液時(shí)無(wú)法提高電積槽的處理能力和電積率的問(wèn)題。本發(fā)明的方法改善了傳質(zhì)速率，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)操作，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，大幅度地提高了設(shè)備的電積率，滿足了工業(yè)應(yīng)用的要求，擴(kuò)大了電積設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。此外，該方法還減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了電積槽運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明方法不僅適用于電積領(lǐng)域，同樣適用于電解領(lǐng)域。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1電積方法示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2電積方法示意圖。
具體實(shí)施方式
下列實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和說(shuō)明，對(duì)本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。實(shí)施例1
如圖ι所示，平行板式電極電積槽10有效容積700升，電積槽包含11片陽(yáng)極和10片陰極，電積槽陰極裝載5千克的碳鋼纖維棉。電積槽的直流電源為500A/12V可控硅整流器，電積電壓3. 5V，試驗(yàn)用流量計(jì)為玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，循環(huán)泵流量為40(Γ4000升/小時(shí)，原料液輸送能力為10(Γ1000升/小時(shí)。電積槽安裝一臺(tái)CS-9型磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵31，從電積槽出料口 12抽出原料液循環(huán)輸送到該電積槽進(jìn)料口 11，保持原料液在電積槽內(nèi)循環(huán)流動(dòng)， 使原料液在電積槽內(nèi)的流動(dòng)方向與原料液循環(huán)流動(dòng)方向一致。圖1所示的電積方法中，將電積槽注滿濃度四2. 5毫克/升的含銀原料液，接通電源，啟動(dòng)循環(huán)泵31，調(diào)節(jié)循環(huán)泵流量為3500升/小時(shí)，其相當(dāng)于電積槽有效容積的5倍。開(kāi)啟電積槽配套的可控硅整流器，根據(jù)所處理的銀原料液物料特性和平行板式電極電積槽， 調(diào)節(jié)電壓為3. 5V，開(kāi)始循環(huán)電積。電積2小時(shí)后，從電積槽內(nèi)取樣分析，當(dāng)料液濃度達(dá)到工藝要求時(shí)，啟動(dòng)原料液輸送泵34，調(diào)節(jié)原料液流量為320升/小時(shí)，通過(guò)電積槽進(jìn)料口 11連續(xù)給料，開(kāi)始連續(xù)電積作業(yè)。以相同的間隔時(shí)間2小時(shí)在電積槽10出料口 13處取樣檢測(cè)銀濃度，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)原料液給料流量，直至達(dá)到生產(chǎn)要求。其試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表1。表1連續(xù)給料一臺(tái)電積槽回收電鍍洗水中銀的工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)給料循環(huán)電積方法，其特征在于，該方法包括如下步驟a、將一臺(tái)配備循環(huán)泵的電積槽注滿原料液，接通電源，啟動(dòng)循環(huán)泵，調(diào)節(jié)循環(huán)泵流量為 Γ10倍電積槽有效容積；啟動(dòng)直流電源，根據(jù)所處理的物料特性和電積槽類型，調(diào)節(jié)直流電壓在2 120V范圍，使料液在電積槽內(nèi)循環(huán)流動(dòng)電積，在累計(jì)電積時(shí)間0. 5、小時(shí)后，從電積槽內(nèi)取樣分析料液濃度；b、當(dāng)料液濃度達(dá)到工藝要求時(shí)，啟動(dòng)原料液輸送泵開(kāi)始連續(xù)電積作業(yè)，原料液流量控制在電積槽有效容積的0. Γ2倍范圍，以1、小時(shí)的時(shí)間間隔在電積槽出料口處取電積后的料液進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)節(jié)原料液流量。
2.一種連續(xù)給料循環(huán)電積方法，其特征在于，該方法包括如下步驟A、將至少兩臺(tái)獨(dú)立配備循環(huán)泵的電積槽串聯(lián)，原料液靠電積槽的液位差從高液位電積槽流入低液位電積槽；B、將串聯(lián)的每臺(tái)電積槽注滿原料液，分別接通電源，啟動(dòng)各自循環(huán)泵，調(diào)節(jié)循環(huán)泵流量為廣10倍電積槽有效容積；啟動(dòng)直流電源，根據(jù)所處理的物料特性和電積槽類型，調(diào)節(jié)直流電壓在2-120V范圍，使料液在各自的電積槽內(nèi)循環(huán)流動(dòng)電積，根據(jù)原料液原始濃度的高低，在累計(jì)電積時(shí)間0. 5、小時(shí)后，從各電積槽內(nèi)取樣分析料液濃度；C、當(dāng)料液濃度達(dá)到工藝要求時(shí)，啟動(dòng)原料液輸送泵開(kāi)始連續(xù)電積作業(yè)，原料液流量控制在電積槽有效容積的0. Γ5倍范圍，以1、小時(shí)的時(shí)間間隔在各電積槽出料口處取電積后的料液進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)節(jié)原料液流量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(A)中，所述液位差為2(Γ100毫米。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述陰極為比表面積2 150平方米/千克的板狀、網(wǎng)狀或多孔形狀導(dǎo)電材料。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述陰極為碳鋼或不銹鋼板、碳鋼或不銹鋼纖維棉、銅或鎳?yán)w維棉、泡沫銅泡沫鐵或泡沫鎳板材、碳或活性炭纖維氈纖維布、活性炭顆?；?qū)щ娞沾汕蛑械囊环N。
6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述電積槽為平行板式電極電積槽、輻射式電極電積槽、同心圓電極電積槽或三維電極電解槽中的一種。
7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該方法用于分解某種物質(zhì)的電解反應(yīng)或合成某種化合物的電化學(xué)反應(yīng)。
全文摘要
一種連續(xù)給料循環(huán)電積方法，包括如下步驟a、將一臺(tái)配備循環(huán)泵的電積槽注滿原料液，接通電源，啟動(dòng)循環(huán)泵，調(diào)節(jié)循環(huán)泵流量，啟動(dòng)直流電源，使料液在電積槽內(nèi)循環(huán)流動(dòng)電積，累計(jì)電積時(shí)間達(dá)到生產(chǎn)要求時(shí)，從電積槽內(nèi)取樣分析；b、當(dāng)取樣分析數(shù)據(jù)達(dá)到生產(chǎn)要求時(shí)，啟動(dòng)原料液輸送泵，開(kāi)始連續(xù)電積作業(yè)，以相同的間隔時(shí)間在電積槽出料口取樣分析，并根據(jù)分析結(jié)果調(diào)節(jié)原料液流量。對(duì)于高濃度的原料液，可以將兩臺(tái)以上的獨(dú)立配備循環(huán)泵的電積槽串聯(lián)循環(huán)電積。本發(fā)明改善了傳質(zhì)速率，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，提高了電積槽的處理能力，減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，擴(kuò)大了電積槽的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。本方法不僅適用于電積，也適用于電解和化合物的電化學(xué)合成。
文檔編號(hào)C25C7/06GK102424990SQ20111040299
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者宋衛(wèi)鋒, 玉榮華, 覃祚觀, 陳剛, 高大明 申請(qǐng)人:深圳市危險(xiǎn)廢物處理站有限公司