框架和电解系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种框架(1)，在电解处理中使用的隔膜织物包(2)可以附连至所述框架且阳极板(3)可以适用于所述包的内部。框架(1)包括水平的顶梁(4)，所述顶梁具有第一端(5)和第二端(6)、上侧(7)和下侧(8)，阳极板能够在顶梁的纵向竖直中间平面处相对于顶梁可密封地附连。第一竖直梁(9)具有被连接至顶梁的第一端(5)的第一上端(10)。第二竖直梁(11)具有被连接至顶梁的第二端(6)的第二上端(12)。顶梁(4)包括空腔(13)，所述空腔向下开口并且沿顶梁的下侧(8)的长度延伸。本发明还涉及一种用于从包含金属盐的电解液中电解冶炼金属的电解系统。所述系统包括电解池(20)，每一个所述电解池具有用于将电解液保持在预定液位(L)的装置。多块阳极板(3)和阴极板(21)以交替和连续的方式浸入电解液中。每一块阳极板(3)被设置在其上附连有隔膜织物包(2)的框架(1)中以形成阳极包组件(22)。顶梁(4)中的空腔(13)收集电解处理期间在阳极板上生成的纯氧。
【专利说明】框架和电解系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种框架，在电解处理中使用的隔膜织物包可以附连至所述框架且阳极板可以适用于所述包的内部。此外，本发明涉及一种用于从包含金属盐的电解液中电解冶炼金属的电解系统，所述系统包括电解池，每一个所述电解池具有用于将电解液保持在预定液位的装置以及以交替和连续的方式浸入电解液中的多块阳极板和阴极板，并且其中每一块阳极板被设置在其上附连有隔膜织物包的框架中以形成阳极包组件。
【背景技术】
[0002]电解冶炼是一种利用电流将溶解在电解液中的金属在阴极上还原的处理。电解冶炼在电解池中进行，电解池包含以交替方式设置的多个阳极和多个阴极。
[0003]在向电解系统传导电流时，根据化学方程式(I)和(2)，在水分解时，在阴极表面上沉淀金属且在阳极上生成氧气，在阳极上形成酸和氧气:
[0004]阳极反应:
【权利要求】
1.一种框架(1)，在电解处理中使用的隔膜织物包(2)可以附连至所述框架且阳极板(3)可以适用于所述包的内部，所述框架包括: -水平的顶梁(4)，所述顶梁具有第一端(5)和第二端(6)、上侧(7)和下侧(8)，所述阳极板能够在顶梁的纵向竖直中间平面处相对于顶梁可密封地附连； -第一竖直梁(9)，所述第一竖直梁具有被连接至顶梁的第一端(5)的第一上端(10)；以及 -第二竖直梁(11)，所述第二竖直梁具有被连接至顶梁的第二端(6)的第二上端(12)，其特征在于顶梁(4)包括空腔(13)，所述空腔向下开口并且沿顶梁的下侧(8)的长度延伸，由此将电解处理期间在阳极板上生成的纯氧收集到空腔中。
2.如权利要求1所述的框架，其特征在于顶梁(4)包括与顶梁一体的、向下延伸的裙边(14，15)，并且所述裙边横向地限定空腔(13)的内部空间。
3.如权利要求2所述的框架，其特征在于顶梁(4)包括一对第一裙边(14)，每一个第一裙边布置为与顶梁的纵向竖直中间平面⑴间隔一定的横向距离。
4.如权利要求2或3所述的框架，其特征在于顶梁(4)包括一对第二裙边(15)，每一个第二裙边布置为邻近顶梁的纵向竖直中间平面(T)。
5.如权利要求2至4中的任何一项所述的框架，其特征在于裙边(14，15)的尺寸被设置成在框架(1)被放置在具有预定的电解液液位(L)的电解池中时延伸到所述预定的电解液液位以下一定的距离。
6.如权利要求5所述的框架，其特征在于第二裙边(15)延伸到比第一裙边(14)更深的液位。
7.如权利要求1至6中的任何一项所述的框架，其特征在于顶梁(4)包括位于顶梁的纵向竖直中间平面(T)上的狭缝(16)，所述狭缝适合用于通过狭缝接收阳极板(3)。
8.如权利要求7所述的框架，其特征在于顶梁(4)包括围绕狭缝(16)的边缘放置的密封件(17)。
9.如权利要求7或8所述的框架，其特征在于狭缝(16)适合于以一定游隙可拆卸地接收阳极板(3)。
10.如权利要求7所述的框架，其特征在于顶梁(4)在狭缝(16)处被永久固定至阳极板。
11.如权利要求1至10中的任何一项所述的框架，其特征在于顶梁(4)包括吸管(18)，所述吸管具有下端(19)，所述下端在顶梁(4)的第一端(5)开向空腔(13)以用于通过吸取从空腔中移除氧气和电解液。
12.如权利要求11所述的框架，其特征在于吸管(18)的下端(19)有斜角。
13.一种用于从包含金属盐的电解液中电解冶炼金属的电解系统，所述系统包括电解池(20)，每一个所述电解池具有用于将电解液保持在预定液位(L)的装置以及以交替和连续的方式浸入电解液中的多块阳极板(3)和阴极板(2)，并且其中每一块阳极板(3)被设置在其上附连有隔膜织物包(2)的框架(1)中以形成阳极包组件(22)，所述框架(1)包括: -水平的顶梁(4)，所述顶梁具有第一端(5)和第二端(6)、上侧(7)和下侧(8)，所述阳极板⑶能够在顶梁⑷的纵向竖直中间平面⑴处相对于顶梁⑷可密封地附连；-第一竖直梁(9)，所述第一竖直梁具有被连接至顶梁(4)的第一端(5)的第一上端(10);以及 -第二竖直梁(11)，所述第二竖直梁具有被连接至顶梁(4)的第二端(6)的第二上端(12)，其特征在于顶梁⑷包括空腔(13)，所述空腔向下开口并且沿顶梁(4)的下侧⑶的长度且在预定的电解液表面液位(L)以下延伸，由此将电解处理期间在阳极板上生成的纯氧收集到空腔(13)中并且防止任何的环境空气泄漏到空腔中。
14.如权利要求13所述的电解系统，其特征在于顶梁(4)包括与顶梁一体的、向下延伸的裙边(14，15)，并且所述裙边横向地限定空腔(13)的内部空间。
15.如权利要求14所述的电解系统，其特征在于顶梁(4)包括一对第一裙边(14)，每一个第一裙边布置为与顶梁的纵向竖直中间平面(T)间隔一定的横向距离。
16.如权利要求14或15所述的电解系统，其特征在于顶梁(4)包括一对第二裙边(15)，每一个第二裙边布置为邻近顶梁的纵向竖直中间平面(T)。
17.如权利要求13至16中的任何一项所述的电解系统，其特征在于裙边(14，15)的尺寸被设置成在框架(1 )被放置在具有预定的电解液液位(L)的电解池中时延伸到所述预定的电解液液位以下一定的距离。
18.如权利要求17所述的电解系统，其特征在于第二裙边(15)延伸到比第一裙边(14)更深的液位。
19.如权利要求13至18中的任何一项所述的电解系统，其特征在于顶梁(4)包括位于顶梁的纵向竖直中间平面(T)上的狭缝(16)，所述狭缝适合用于通过狭缝接收阳极板(3)。
20.如权利要求19所述的电解系统，其特征在于顶梁(4)包括围绕狭缝(16)的边缘放置的密封件(17)。
21.如权利要求19所述的电解系统，其特征在于狭缝(16)适合于以一定游隙可拆卸地接收阳极板(3)。
22.如权利要求19所述的电解系统，其特征在于顶梁(4)在狭缝(16)处被永久固定至阳极板⑶。
23.如权利要求13至22中的任何一项所述的电解系统，其特征在于顶梁(4)包括吸管(18)，所述吸管具有下端(19)，所述下端在顶梁(4)的第一端(5)开向空腔(13)以用于通过吸取从空腔中移除氧气和电解液。
24.如权利要求23所述的电解系统，其特征在于吸管(18)的下端(19)有斜角。
25.如权利要求13至24中的任何一项所述的电解系统，其特征在于用于将电解液表面液位保持在预定液位(L)的装置包括用于通过溢流从电解池(20)中移除电解液的溢流出口(23)。
26.如权利要求13至25中的任何一项所述的电解系统，其特征在于阳极包组件(21)包括: -吊杆(24), -所述阳极板(3)，所述阳极板具有固定至吊杆(24)的上端， -所述顶梁(4)，所述顶梁具有狭缝(16)，阳极板适合用于延伸穿过狭缝， -所述第一竖直梁(9)，所述第一竖直梁具有被连接至顶梁(4)的第一端(5)的第一上端(10)和第一下端(25)， -所述第二竖直梁(11)，所述第二竖直梁具有被连接至顶梁(4)的第二端(6)的第二上端(12)和第二下端(26)， -设置用于围绕并容纳框架(1)和阳极板(3)、第一竖直梁和第二竖直梁(9，11)以及顶梁(4)的一部分的所述隔膜织物包(2)， -底梁(27)，所述底梁设置在包(2)上或包(2)中以抵靠第一竖直梁和第二竖直梁(9，11)的第一下端和第二下端(25，26)，以及 -围绕吊杆(24)、包(2)和底梁(27)竖直缠绕以将阳极组件保持在一起的一条或多条打包带(28)。
27.如权利要求26所述的电解系统，其特征在于阳极包组件(22)包括附连至底梁(27)用于将阳极组件(22)与相邻的阴极板(21)分隔开的一个或多个分隔件(29)。
28.如权利要求27所述的电解系统，其特征在于分隔件(29)是电绝缘材料的U形件，具有: -适合用于抵靠底梁(27)的下侧放置的底部(30)，以及 -延伸到底梁(27)上方的长度的U形分支(31，32)。
【文档编号】C25C7/04GK103958741SQ201280058332
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2011年11月28日
【发明者】L·诺德伦德, H·范哈塔洛, V·涅米宁, H·K·维塔宁, R·洛马, N·卡科拉姆米, H·阿尔托宁, J·温库里 申请人:奥图泰有限公司