的浸出工序或者萃取工序处理。
[0024]此外，由于电解液通过进液分布装置2喷洒进入电解槽1，因此可以方便在进液贮槽3中调节电解液的温度、pH值和浓度。
[0025]中间循环贮槽4中电解液的进液量由控制系统7通过变频装置调节第一输送泵801来控制，进液分布装置2的进液量由控制系统7通过第二输送泵802和电磁调节阀6来控制，进液分布装置2的进液喷嘴203的喷射角度和流速由控制系统7调节控制。
[0026]本发明的柔性电解装置实现了电解液在阴极表面的强制循环流动，加快了金属离子在阴极表面的迀移速度，保证了在高电流密度条件下金属离子在阴极表面的及时补充，从而有效消除因阴极周围金属离子贫化而造成的浓差极化现象，使超高电流密度电解成为可能。
[0027]另外，控制系统7与电解槽I的直流供电系统提供的电流强度实现连锁控制，电解液的循环高低与电流强度直接相关，电流强度越高，所需的循环流量越大。因此本发明的柔性电解装置可结合峰谷电时进行电解以此来节约成本，在峰时降低电流强度，采取低电流强度电解，控制系统7则根据电流强度的降低自动相应的减少电解液循环量，在谷时增大电流强度，采取高电流强度电解，控制系统7则根据电流强度的增大自动相应的增加电解液循环量，可大大节约成本。
[0028]将本发明的柔性电解装置运用到产线分别进行电解镍、铜和锰:
柔性电解镍:将硫酸镍溶液调整pH至3.0-3.5，加温至70-75°C，加入硼酸至5_6g/L，该硫酸镍溶液自高位槽自流至电解槽中，待硫酸镍溶液充满电解槽后，开启阴极液自循环泵，使阴极液在槽内自循环，并在每块阴极表面形成高速液流。当阴极液循环流量达到100-2300m3/Mt，将阴极电流密度提升至450A/m2，电解4天后，取出阴极产品，其阴极电流效率达到95.6%，比单槽阴极产品产量较电流密度为230A/m2时提高95%。
[0029]柔性电解铜:将硫酸铜溶液加温至40_55°C，开启电解液循环泵，使电解液在槽内循环，并在每块阴极表面形成高速液流。当阴极液循环流量达到50-1000m3/Mt，将阴极电流密度提升至450A/m2，电解4天后，取出阴极产品，其阴极电流效率达到98%。
[0030]柔性电解锰:将硫酸锰溶液调整pH至6.0-7.5，温度控制38_42°C，该硫酸锰溶液自高位流槽自流至电解槽中，待硫酸锰溶液充满电解槽后，开启阴极液自循环泵，使阴极液在槽内自循环，并在每块阴极表面形成强制流动。当阴极液循环流量达到500-1500m3/Mt，将阴极电流密度提升至350A/m2，电解I天后，取出阴极产品，其阴极电流效率达到85%。
[0031]在此需要说明的是，本发明的柔性电解装置是通过中间循环贮槽4和进液分布装置2的设计来实现电解液在阴极表面的强制循环流动，加快金属离子在阴极表面的迀移速度，保证了在高电流密度条件下金属离子在阴极表面的及时补充，从而有效消除因阴极周围金属离子贫化而造成的浓差极化现象，同时配合控制系统7与直流供电系统提供的电流强度实现连锁控制。因此凡是采用等同替换或等效变换形成的技术方案，如在电解槽I的两侧壁均设置进液分布装置2、改变进液喷嘴203的数量或口径的设计，均落在本申请保护范围之内。
【主权项】
1.一种柔性电解装置，其特征在于:包括电解槽(I)、进液分布装置(2 )、进液贮槽(3 )、中间循环贮槽(4)、回液贮槽(5)和控制系统(7)，所述进液分布装置(2)置于电解槽(I)底部或者侧壁，所述进液贮槽(3)和中间循环贮槽(4)由第一输送泵(801)通过管道连接，所述中间循环贮槽(4)和进液分布装置(2)由第二输送泵(802)通过管道连接，所述电解槽(I)远离进液分布装置(2)进液管道的一侧通过管道与中间循环贮槽(4)连接，所述中间循环贮槽(4)的溢流口(401)通过管道与回液回液贮槽(5)连接，在控制系统(7)的控制下，电解液先由进液贮槽(3 )中进入中间循环贮槽(4 )，然后经进液分布装置(2 )进入电解槽(I)，最后从电解槽(I)中流回中间循环贮槽(4)中，电解液贫液通过溢流口(401)流入回液贮槽(5)02.根据权利要求1所述的柔性电解装置，其特征在于:所述进液分布装置(2)包括进液总管(201 )、进液支管(202)和进液喷嘴(203)，所述进液总管(201)通过管道与第二输送泵(802)连接，所述进液喷嘴(203)设置在进液支管(202)上。3.根据权利要求2所述的柔性电解装置，其特征在于:所述进液喷嘴(203)与进液支管(202)的角度为5-90°，进液喷嘴(203)的喷射流速为0.2_3m/s。4.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性电解装置，其特征在于:所述进液分布装置(2 )和第二输送泵(802 )之间的管道还设有电磁调节阀(6 )。5.根据权利要求4所述的柔性电解装置，其特征在于:所述控制系统(7)与电解槽(I)的供电系统的电流强度连锁控制，所述控制系统(7)通过控制电磁调节阀(6)和变频装置来调节电解液循环流量。6.根据权利要求5所述的柔性电解装置，其特征在于:所述控制系统(7)为DSC控制系统或PLC控制系统。7.根据权利要求4所述的柔性电解装置，其特征在于:所述回液贮槽(5)设有第三输送泵(803)，所述第三输送泵(803)将回液贮槽(5)中的贫液输送到湿法冶炼工序的浸出工序或者萃取工序。
【专利摘要】本发明涉及柔性电解装置，包括电解槽、进液分布装置、进液贮槽、中间循环贮槽、回液贮槽和控制系统，进液分布装置置于电解槽底部或侧壁，进液贮槽和中间循环贮槽由第一输送泵通过管道连接，中间循环贮槽和进液分布装置由第二输送泵通过管道连接，电解槽远离进液分布装置进液管道的一侧通过管道与中间循环贮槽连接，进液贮槽—中间循环贮槽—电解槽—中间循环贮槽形成电解液流通回路。这样的设计实现了电解液在阴极表面的强制循环流动，保证了在高电流密度条件下金属离子在阴极表面的及时补充，有效消除因阴极周围金属离子贫化而造成的浓差极化现象。还可通过控制系统自动柔性匹配电解电流强度，可配合峰谷电时调整电解效率，大大节约成本。
【IPC分类】C25D21/10, C25D17/02
【公开号】CN104975328
【申请号】CN201510343406
【发明人】林建平, 石文堂
【申请人】杭州三耐环保科技股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月19日