专利名称：一种电解提取、精炼的新方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种电解提取、精炼的新工艺方法及专用设备。在电解提取、精炼工艺过程中，电极表面扩散层常产生许多消极影响，如限制了工作电流密度(从而限制了生产能力)，增大了耗电量。此外，阴极表面扩散层常导致疏松的海绵状沉积层及产生枝晶，阳极表面扩散层会导致阳极钝化(电解精炼时)。因而降低电极表面扩散层厚度，对提高工作电流密度，降低电耗，确保安全生产都具有重要意义。
现有技术中，主要依靠自然对流的方式来改善传质过程。但这种自然对流的方式中，电极表面扩散层很厚。鉴于电解提取、精炼操作的特殊性和复杂性，使得通常的用以减少电极表面扩散层厚度的强制对流措施(如电极移动、快速循环液流等)无法采用。生产上虽然也采用电解液循环流动，但其流速太低，对降低电极表面扩散层厚度几乎不产生什么效果。例如，对铜的电解精炼的计算表明，只有强制对流的速度远远大于3cm/s时，才能明显降低电极表面扩散层厚度。但生产中仅能达到0.3cm/s以下的流速(见陈延禧编著《电解工程》，p.333，天津科学技术出版社，1993)本发明的目的即是针对电解提取、精炼现有技术中存在的上述问题，提出一种易于在电解过程中实施的减薄(甚至基本消除)电极表面扩散层的有效方法。
本发明的技术方案是在阴极和阳极之间设置允许电解液通过的刷子，刷毛与电极表面接触或接近(电解提取时刷毛仅与阴极表面接触或接近)，刷子在与电极表面平行的方向上作往复运动，或小振幅振动。以基本消除电极表面扩散层。
本发明的刷子由刷毛和用于固着刷毛的基底构成。刷子的基底构成允许电解液通过的结构，如基底构成格栅状、栅网状或孔网状等，或者包含有允许电解液通过的结构。
本发明的刷子的外形(刷毛末梢所确定的几何形状)呈平面状，或从平面中挖去部分后所呈的形状，如平面型格栅状、平面型花斑状。
本发明中，由于利用刷子将外部动力直接传递至电表面附近，因而可以很方便地消除电极表面扩散层或将其厚度显著减小。由此可带来一系列积极的效果，如可提高工作电流密度，防止海绵状沉积及枝晶的出现，减少溶解损失，降低浓差极化过电位，等等。
实施例电解提取锌的操作中，阴极和阳极之间设置格栅状的刷子，刷毛只与阴极表面接触。槽中所有的刷子固定在同一根连杆上，连杆上下运动，带动所有的刷子上下运动。可基本消除阴极表面扩散层，提高工作电流密度，降低电耗，防止海绵状沉及枝晶的出现。
权利要求
1.一种涉及电解提取、精炼的新工艺方法，即用电解法使电解液中的待提取金属离子在阴极还原成金属单质，以及用电解法使目标金属在阳极选择性地溶解并在阴极选择性地沉积以提纯金属。其特征在于在阴极和阳极之间设置允许电解液通过的刷子，刷毛与电极表面接触或接近，刷子在与电极表面平行的方向上运动。
2.如权利要求1所述的方法，其所称的电极，在电解提取时指阴极，在电解精炼时指阴极和阳极。
3.一种用于电解提取、精炼新工艺方法的刷子，由刷毛和用于固着刷毛的基底构成。其特征在于刷子的基底构成(或包含)允许电解液通过的结构。
4.如权利要求3所述的刷子，其特征在于刷子的基底构成格栅状或孔网状；刷子的外形(刷毛末梢所确定的几何形状)呈平面状，或从平面中挖去部分后所呈的形状。
全文摘要
本发明涉及一种电解提取、精炼的新工艺方法及设备。在阴极与阳极之间设置允许电解液通过的刷子,其刷毛与阴极表面接触或接近,刷子在与电极表面平行的方向上作往复运动或振动,可基本消除阴极表面扩散层。在电解精炼时,让刷毛同时与阳极表面接触,可同时消除阳极表面扩散层。从而可提高工作电流密度,降低电耗,防止海绵状沉积及枝晶的出现。在电解精炼时还可防止阳极钝化。
文档编号C25C7/00GK1170780SQ9611072
公开日1998年1月21日 申请日期1996年7月11日 优先权日1996年7月11日
发明者柯国平 申请人:柯国平