桨叶夹角可变式矿浆电解槽的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种桨叶夹角可变式矿浆电解槽，包括正极铜条、阳极板、负极铜条、阴极板、电解隔膜和由搅拌动力、搅拌轴、扇叶组成的搅拌器，极板与正负极铜条均采用V型搭接；扇叶外围设有转筒，扇叶与转筒共轴，转筒上固定有桨轴，桨轴连接绕桨轴转动的活动桨叶。本实用新型结构简洁合理，极板与正负极V形搭接，便于实现极板准确定距，保证可靠接触；搅拌装置低速适合长时间低能耗的维持矿浆悬浮；高速有利于降低能耗；短时高速喷流抄底搅拌可使沉积矿浆迅速高效的再悬浮。搅拌装置高速和低速结合，可以扬长避短，尤其适合科研与小生产使用，应用前景广阔。
【专利说明】 桨叶夹角可变式矿浆电解槽
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种桨叶夹角可变式矿浆电解槽，尤其适合电解矿浆使用。
【背景技术】
[0002]电解槽是支持铅、锌、锰、铝等金属电解产业的关键设备，然而，现有的电解槽大多只能电解溶液，而不能电解矿浆，也就是电解前必须先制备成电解液才能进行电解。
[0003]将矿粉制备成电解液需要经过化合、溶解、压滤和除杂等多个步骤，步骤多成本高，制备过程中还存在一定的损耗，如果能将矿粉在电解槽内直接制成矿浆进行电解，就能大幅度简化工艺、减少中间环节、节约成本和提高产品的收率。
[0004]矿浆电解实质就是在电解槽内加入矿粉与相应的酸，直接进行进行矿粉与酸的化合反应后进行电解操作，也就是化合与电解同时进行，这种操作的优点是能大幅简化工艺，使化合、除杂、电解共同在槽内完成，省略压滤等工序，节省成本的同时也能减少很多的储液槽，同时电解阳极产生的酸可以与矿粉进行不断反应，使矿粉中的金属以离子形式不断溶解，获得较高的电解产率。
[0005]矿粉在电解槽内会沉降，实际电解过程中存在的最大困难就是矿浆悬浮，如果矿浆不能实现较好的悬浮，则电解产生的酸就不能很好的与矿粉进行反应，使矿粉溶解的速度变慢，电解槽内金属离子浓度也很难提高，使电解不能顺利进行。如果电解不能顺利的进行，则电解产生的酸会更少，矿粉溶解的速度会更慢，造成恶性循环，最终使电解工作瘫痪。
[0006]实现矿浆悬浮，最常见的手段是搅拌，但普通的机械式搅拌只有在搅拌桨较小、搅拌较快的情况下才能使矿浆较好的悬浮，但这样的搅拌装置运转过程中能耗会很高，且大型的电解槽需要多个搅拌装置才能实现电解的正常运转，并且无法同时实现对电解槽的扫底作用，因而现有技术不能满足矿浆电解的要求。
实用新型内容
[0007]本实用新型要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能耗低、能使矿浆较好悬浮，并能实现对电解槽扫底功能的桨叶夹角可变式矿浆电解槽。
[0008]为克服现有技术的不足，本实用新型采取以下技术方案:
[0009]一种桨叶夹角可变式矿浆电解槽，包括正极铜条、阳极板、负极铜条、阴极板、电解隔膜和由搅拌动力、搅拌轴、扇叶组成的搅拌器，其特征在于:极板与正负极铜条均采用V型搭接；扇叶外围设有转筒，扇叶与转筒共轴，转筒上固定有桨轴，桨轴连接绕桨轴转动的活动桨叶。
[0010]桨叶夹角可变式矿浆电解槽可采用透明的有机玻璃材料制作，防腐、耐一定高温还便于观察。极板可采用三阳极两阴极组合方式，极板与正负极铜条配合采用V型搭接，操作简便也很容易保证极板之间较为精确的间距，并且V型搭接方式，阴阳极铜条V型开口可以对极板铜条产生自动锁紧夹持作用，使导电接触非常可靠、接触电阻非常小，完全避免了极板与阴阳极铜条普通搭接存在的接触不良使发热严重，并且电流受影响后直接影响电解效率。
[0011]电解隔膜用适当厚度滤布制成装配，起隔离产生阴极室作用但又能阻隔矿渣且通电能实现电解，也就是电解隔膜和电解电场实现电解时阴阳极室的隔离阻隔矿渣，但能让阳离子顺利通过。
[0012]电解隔膜腔组成阴极室其余部分都为阳极室，阳极室内电解不断产生酸，阳极室内为矿粉和酸的混合体，阳极电解产生酸能不断与矿粉反应，隔膜隔离出阴极室并阻挡矿渣进入，金属离子在洁净的阴极室内实现电解析出。
[0013]电解槽的矿浆悬浮是妨碍矿浆电解技术应用的最大障碍，本设计要点就是针对矿浆悬浮进行创新构思。
[0014]为实现矿浆的搅拌悬浮，本设计采取倾角扇叶和活动桨叶的浮动搅拌结构，当搅拌轴带动扇叶和转筒高速旋转时，由于离心力的作用，活动桨叶会迅速绕桨轴灵活转动为水平状，这时活动桨叶基本为空转，无搅拌作用，但转筒内的扇叶倾角较大，可以向下喷流，实现电解槽矿浆沉积的抄底搅拌和矿浆再悬浮。
[0015]长期高速旋转有能耗大、易损坏、对流太快影响电解质量等缺陷，所以矿浆沉积的抄底搅拌实现再悬浮后，搅拌器进入低速旋转，此时活动桨叶重力下垂搅拌作用显著，整体低速旋转，以低速大面积扫越使矿浆稳定低能耗的维持悬浮。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果还在于:
[0017]系统结构简洁合理、便于实施，极板与正负极V形搭接，便于实现极板准确定距，此搭接方式还具有自锁夹持特性，保证可靠接触，实现最佳导电；低速时，活动桨叶大面积扫越适合长时间低能耗的维持矿浆悬浮；高速时，活动桨叶处于水平状态，基本无搅拌功能，有利于降低能耗；短时高速喷流抄底搅拌可使沉积矿浆迅速高效的再悬浮。
[0018]高速和低速两种模式结合，可以发挥两种模式优点并有效避面各自单独使用的缺陷，尤其适合科研与小生产使用，应用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的平面结构示意图。
[0020]图2是本实用新型的俯视结构示意图。
[0021]图3是搅拌装置的立体结构图。
[0022]图中各标号表不:
[0023]1、正极铜条；2、阳极板；3、负极铜条；4、阴极板；5、电解隔膜；6、电解液面；7、搅拌动力；8、转筒；9、桨轴；10、活动桨叶；11、搅拌轴；12、搅拌器。
【具体实施方式】
[0024]现结合附图，对本实用新型进一步具体说明。
[0025]如图1、图2和图3所示桨叶夹角可变式矿浆电解槽，包括正极铜条1、阳极板2、负极铜条3、阴极板4、电解隔膜5和由搅拌动力7、搅拌轴11、扇叶组成的搅拌器12，极板2、4与正负极铜条1、3均采用V型搭接；扇叶外围设有转筒8，扇叶与转筒8共轴，转筒8上固定有桨轴9，桨轴9连接绕桨轴转动的活动桨叶10。
[0026]电解槽采用透明的有机玻璃材料制作，防腐、耐一定高温还便于观察。极板采用三阳极两阴极组合方式，极板2、4与正负极铜条1、3配合采用V型搭接，操作简便也很容易保证极板之间较为精确的间距，并且V型搭接方式，阴阳极铜条V型开口可以对极板铜条产生自动锁紧夹持作用，使导电接触非常可靠、接触电阻非常小，完全避免了极板与阴阳极铜条普通搭接存在的接触不良使发热严重，并且电流受影响后直接影响电解效率。
[0027]电解隔膜5用适当厚度滤布制成装配，起隔离产生阴极室作用但又能阻隔矿渣且通电能实现电解，也就是电解隔膜5和电解电场实现电解时阴阳极室的隔离阻隔矿澄，但能让阳离子顺利通过。
[0028]电解隔膜5腔组成阴极室其余部分都为阳极室，阳极室内电解不断产生酸，阳极室内为矿粉和酸的混合体，阳极电解产生酸能不断与矿粉反应，隔膜隔离出阴极室并阻挡矿渣进入，金属离子在洁净的阴极室内实现电解析出。
[0029]电解槽的矿浆悬浮是妨碍矿浆电解技术应用的最大障碍，本设计要点就是针对矿浆悬浮进行创新构思。
[0030]为实现矿浆的搅拌悬浮，采取倾角扇叶和活动桨叶10的浮动搅拌结构，当搅拌轴11带动扇叶和转筒8高速旋转时，由于离心力的作用，活动桨叶10会迅速绕桨轴9灵活转动为水平状，这时活动桨叶10基本为空转，无搅拌作用，但转筒8内的扇叶倾角较大，可以向下喷流，实现电解槽矿浆沉积的抄底搅拌和矿浆再悬浮。
[0031]长期高速旋转有能耗大、易损坏、对流太快影响电解质量等缺陷，所以矿浆沉积的抄底搅拌实现再悬浮后，搅拌器12进入低速旋转，此时活动桨叶10重力下垂搅拌作用显著，整体低速旋转，以低速大面积扫越使矿浆稳定低能耗的维持悬浮。
[0032]上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种桨叶夹角可变式矿浆电解槽，包括正极铜条、阳极板、负极铜条、阴极板、电解隔膜和由搅拌动力、搅拌轴、扇叶组成的搅拌器，其特征在于:极板与正负极铜条均采用V型搭接；扇叶外围设有转筒，扇叶与转筒共轴，转筒上固定有桨轴，桨轴连接绕桨轴转动的活动桨叶。
【文档编号】C25C7/00GK204162813SQ201420712059
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】颜文斌, 高峰, 胡亚莉, 邓明向, 银永忠 申请人:吉首大学