专利名称：2π周期换向金电解电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种金电解精炼装置中的电源。
粗金一般都含有一定量的银，在盐酸性溶液中电解，银会变成难熔的氯化银。当粗金阳极含银量较多时，氯化银不能自阳极表面脱落，会使阳极发生钝化现象，从而使电解难以正常进行。1908年沃耳维尔提出，电解时在通入直流电的同时，再叠加以交流电，形成对于横轴不对称的脉动电流进行电解。这种交直流叠加法可在一定程度上克服阳极钝化现象。因此，它被世界上普遍应用，并一直沿用至今，尚无人从根本上改变它。
产生脉动电流的电源装置，沃耳维尔是将直流发电机与交流发电机串联接入线路进行电解的。它的缺点是设备复杂且笨重，造价高，占地面积大，有嗓音，而且需专人负责运转，由于有运动部件存在易磨损的问题。
随着硅整流技术的发展，国内外大部分黄金电解精炼企业，已改用硅整流器、交流变压器同二个(或两列)对称的电解槽恰当的进行连接，使交流与直流得以叠加而进行电解，其线路如
图1，其输出的脉动电流波形见图2。
这样叠加后的脉动电流波形，与交直流发电机串接产生的电流波形基本上是一样的。但它克服了发电机的诸多缺点，所以说它是一个重大技术进步，但它仍属于交直流叠加法，仍然存在以下问题第一，它必须有两个(或两列)电解槽，即偶数槽同时进行工作，不宜于我国目前的黄金矿山规模及金银首饰加工企业应用，因它们需要根据产量变化随时调整电解槽数目；第二，它的直流电是并联通过两个(或两列)电解槽的，由于种种原因，通过两个槽的电流经常不相等，有时相差可达15-20％，使交直比、电流密度等重要工艺参数得不到保证；第三，设备结构仍显得比较得杂；第四，交直流叠加法对含银高的金阳极，仍不能完全避免阳极钝化现象，尚需辅以人工操作，才能比较顺利的电解。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低廉、性能优良、使用方便的2π周期换向金电解电源装置。
本实用新型的目的是这样实现的将一只硅整流管与一只可控硅方向颠倒并联后，与电解槽串联接在交流电路中，这时通过负载的正向电流为完整的正弦半波交流电，在上述反向回路里，通过改变可控硅的导通角，就可改变反向电流的大小，反向电流的波形为一个不完整的正弦半波，那么通过电解槽的电流就变一个对于横轴不对称的交流电。
以下结合附图进一步说明本实用新型。
图1是交直流叠加法电解电源的电路图。
图2是
图1输出的脉动电流波形图。
图3是本实用新型的电原理图。
图4是图3输出的电流波形图。
参见图3、图4，将硅整流管2CZ1和可控硅3CT方向颠倒并联后，与电解槽串联，接在交流电路中，在上述反向电路里，再串入硅整流管2CZ2。当交流电变压器付侧绕组a端为正时，正向电流通过2CZ1、阳极、阴极后回到b端，构成一个正向电流回路。当付侧绕组a端变负，b端为正时，开始的瞬间，由于3CT没有被触发而不导通，反向电流不能立即通过阴极、阳极、3CT及2CZ2回到a端但它却可以通过阴极、阳极、R，C、2CZ2回到a端，构成一个交流回路，使电容器C充电，当电容C充电的电压达到可控硅3CT的触发电压时，可控硅便立即导通，此时的反向电流，自b端经阴极、阳极、3CT、2CZ2回到a端，构成一个反向电流回路，可控硅一旦导通，在此负半周内触发电路就不必要了，待到下一个负半周时，它又重复上述过程，使可控硅再次触发而导通。
如果调节电位器R的阻值之大小，就能改变电容C的充电时间，从而使可控硅导通时间发生变化，即导通角发生变化，因而可控制反向电流之大小。如果电容器及电位器选择得恰当，控制角可平滑地由2π变至π，反向电流可由零增至最大值。正向电流的控制是依靠调压器进行的。
2CZ2的作用(1)作为反向电流的通路；(2)可防止正向电流对电解电容器反向充电；(3)可防止全部正向电压都加在可控硅的控制极和阴极上，而使可控硅遭到损坏，因而它能对可控硅起到保护作用。
由此电源输出的电流波形，如果忽略硅整流管及可控硅的压降，其波形如图4。
下面给出本实用新型的试验情况利用周期(2π)换向金电解电源，对含Ag4.5％、6.0％、8.0％、10.0％、12.0％的粗金阳极进行电解试验，其克服阳极钝化的性能，比交直流叠加法强，其它工艺性能与交直流叠加法相当，利用如下技术条件进行金电解精炼试验(1) 阳极含金≥88％，含Ag＜12％；(2) 电解液成分Au250g/l，HCl150g/l；(3) 电解液温度50℃；(4) 电流密度450-500A/m2；(5) 槽电压0.2-0.8V；(6) 正反电流比(2.3-2.6)∶1；可以达到如下主要技术经济指标(1) 电流效率93％-95％；(2) 电合成色≥99.99％；(3) 阳极泥率15％-25％(随阳极含银量而定)；(4) 金电解总回收率99.5％。
本实用新型与交直流叠加法电源相比，具有如下优点1、结构简单、成本低廉，可降低50％以上。
2、本实用新型的正反向电流可串联通过每个电解槽，每个槽的电流相等，可保证每个槽具有相同的电解参数，如电流密度、正反电流比等。
3、电解槽数目不受限制，奇数偶数均可，它不像后发展起来的交直叠加法那样必须是偶数，它便于根据产量随时增减槽数。
4、它具有自动稳定有效电流的作用。对电解槽通以较大正向电流和较小的反向电流，二者之差我们称它为有效直流，因为它符合法拉弟定律。当交流电源电压波动时，比如电压升高的话，正向电流会随正向电压升高而升高；反向电流不仅随反向电压升高而升高，而且由于触发电路受电压升高的影响，会增加可控硅的导通角，使反向电流受到二种作用而升高。试验证明，在一定条件下，正反向电流不是按比例增加或减少，而是增加或减少几乎相等的绝对值，所以说它对有效电流具有稳流作用。
权利要求1.一种2π周期换向金电解电源，有交流电路，其特征是将一只硅整流管与一只可控硅方向颠倒并联后，与电解槽串联接在交流电路中。
2.根据权利要求1所述的2π周期换向金电解电源，其特征是在上述反向回路里，串入一只硅整流管。
专利摘要本实用新型提供了一种2π周期换向金电解电源,其技术要点是:将一只硅整流管与一只可控硅方向颠倒并联后,与电解槽串联接在交流电路中,在上述反向回路里,通过改变可控硅的导通角,就可改变反向电流的大小。这时通过电解槽的电流就变成一个不对称横轴的交流电。本实用新型与现有技术相比,具有结构简单、成本低廉、性能优良、使用方便的优点,它应用于金电解精炼装置中。
文档编号C25C1/20GK2359299SQ9922263
公开日2000年1月19日 申请日期1999年1月26日 优先权日1999年1月26日
发明者李德俊, 郑勇 申请人:东北大学黄金学院