一种清理有色金属电解电极阳极泥的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种清理有色金属电解电极阳极泥的装置，属于有色金属湿法冶金设备技术领域。


背景技术：

2.湿法冶金技术因其独特的优势在有色金属工业得到广泛应用，阳极板是湿法冶金过程的核心部件，由于阳极析氧反应的发生，阳极表面的金属基体及溶液中的金属杂质离子会被氧化成阳极泥附着在阳极表面。在工业电积过程中，由于析氧反应的持续发生使阳极泥逐渐增厚，而过厚的阳极泥不仅影响电耗，且容易造成阴阳极短路，故工业生产中需定期清理阳极泥。
3.现有阳极泥清理方式主要为人工清理和机械清理两种，其中人工清理由工人手工利用刮锹进行逐块两侧及边部进行刮取完成的，工人的劳动强度非常大，工人的双手与阳极板上阳极泥长期接触，同时会破坏阳极氧化膜层和损伤阳极金属基体，对于复合型阳极损坏更大；机械清理一般采用金属链条拍打或金属刮板清理，虽然解决了工人劳动强度大的问题，仍然会破坏阳极氧化膜层和损伤阳极金属基体，进而使阳极能耗增加，寿命缩短，阴极产品铅超标等；近年来，针对阳极损坏问题，有开发出将需清理阳极泥的阳极板浸泡至预加热的具有还原性物质和酸性物质的电解液中，但还原性物质包括亚硫酸、硫酸亚钴、亚硫酸锌等会导致大量硫酸盐杂质后富集在电解废液中，增加了输送至锌冶炼浸出系统中循环利用的处理成本和难度，同时只通过简单浸泡阳极泥脱除效率较低，清理耗时较长。


技术实现要素：

4.本实用新型针对简单浸泡阳极泥脱除效率较低，清理耗时较长问题，提出一种清理有色金属电解电极阳极泥的装置，该装置独立于电解循环系统，不会对电解液造成影响，通过垂直扰动装置带动待清理阳极泥的阳极板上下往复运动，加速阳极泥脱落，阳极泥脱落之后通过排泥装置进行收集回收。本实用新型的装置对电解液无影响，并能保证阳极氧化膜不易完全破坏，对阳极金属基体无影响，提高阳极的使用寿命。本装置安全可靠且可实现自动化清洗阳极板的阳极泥。
5.本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：
6.一种清理有色金属电解电极阳极泥的装置，包括槽体1，槽体1内填充有酸性清洗液，槽体1的顶端设置有垂直扰动装置，待清理阳极泥的阳极板通过垂直扰动装置竖直设置在槽体1内，槽体1的底端固定设置有与槽体1内部连通的排泥装置；
7.通过垂直扰动装置带动待清理阳极泥的阳极板上下往复运动，加速阳极泥脱落，阳极泥脱落之后通过排泥装置进行收集回收。
8.所述垂直扰动装置包括竖直设置在槽体1顶端四角的导向柱3和平行设置的两根电极支撑横梁7，导向柱3竖直设置在槽体1顶端四角，电极支撑横梁7的两端端头开设有与导向柱3直径匹配的通孔，电极支撑横梁7的两端端头通过通孔滑设在两个相对的导向柱3
上，电极支撑横梁7与槽体1侧壁平行，电极支撑横梁7底端通过螺旋弹簧4与槽体1侧壁连接，电极支撑横梁7上均匀开设有若干个卡槽，待清理阳极泥的阳极板顶端横梁的两端头分别卡设在两根电极支撑横梁7相对应的卡槽内并通过定位压杆6固定，待清理阳极泥的阳极板顶端横梁与电极支撑横梁7垂直设置，气动振动器ⅰ5固定设置在电极支撑横梁7的底端；
9.优选的，所述卡槽为梯形凹槽；相邻卡槽间隔为3～10cm，梯形凹槽有利于阳极板顶端横梁的端头卡设在卡槽中，制卡槽间距有利于防止阳极间碰撞；
10.导向柱3可保证电极支撑横梁7上下运行顺畅，防止阳极间碰撞。
11.所述螺旋弹簧4优选不锈钢弹簧，螺旋弹簧4固定设置在电极支撑横梁的卡槽正下方，相邻不锈钢弹簧之间间隔1个卡槽位，不锈钢材质有利提高其在酸性环境中的使用寿命。
12.所述气动振动器ⅰ5的振动频率为20～40次/min，冲击力为30～50kgm/sec，气动振动器通过螺栓与电极支撑横梁固定，气动振动器ⅰ5固定设置在电极支撑横梁的卡槽正下方，相邻气动振动器ⅰ5之间间隔3个卡槽位。
13.所述排泥装置包括倾斜设置在槽体1底部的汇泥板15和开设在槽体1的底板上的排泥口20，汇泥板15的顶端固定设置在槽体1的侧壁，汇泥板15的底端固定设置在槽体1的底板上，汇泥板15的中心固定设置有气动振动器ⅱ16，气动振动器ⅱ16垂直于汇泥板15，排泥口20设置于汇泥板15底端侧面的槽体1中轴位置，排泥口20通过排泥管道18外接抽泥泵19。
14.优选的，所述汇泥板15的倾斜角度不小于30
°
且不大于60
°
；合适的倾斜角度有利于汇集阳极泥；
15.气动振动器ⅱ16的振动频率为1～5次/min，冲击力为10～20kgm/sec。
16.所述清理有色金属电解电极阳极泥的装置还包括界面反应强化装置，界面反应强化装置包括加热器2、水包10和螺杆循环泵11，加热器2固定设置在槽体1内壁，水包10固定设置在槽体1相对的侧壁外侧且侧壁内竖直嵌设有与水包10连通的封头出液管9，封头出液管9上均匀设置有若干个穿过槽体1侧壁的喷头8，喷头8的出液口正对相邻待清理阳极泥的阳极板的间隙，螺杆循环泵11通过进液管12与槽体1内连通，螺杆循环泵11通过排液管与水包10连通，进液管12的进液端固定设置有过滤网13，进液管12的固定在固定支撑架14顶端，固定支撑架14的底端固定在槽体1的底板上；固定支撑架14用以防止循环泵运行时振动进液管移动。
17.优选的，所述喷头8为鸭嘴型喷头；鸭嘴型喷头呈扇形加速溶液扰动与阳极板面接触面积较大。
18.所述槽体1固定设置在槽体支撑架17上。
19.所述酸性清洗液可选工业酸性电解废液，也可自行配制含有机还原性物质的酸性水溶液，有机还原性物质可选水合肼、维生素、葡萄糖、苯胺、噻吩中的一种或多种，酸性水溶液可选盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种；酸性清洗液中有机还原性物质的浓度优选10～500g/l，酸性清洗液中酸浓度优选50～200g/l。
20.本实用新型的有益效果：
21.(1)本实用新型清理有色金属电解电极阳极泥的装置独立于电解循环系统，不会对电解液造成影响，通过垂直扰动装置带动待清理阳极泥的阳极板上下往复运动，加速阳
极泥脱落，阳极泥脱落之后通过排泥装置进行收集回收；
22.(2)本实用新型清理有色金属电解电极阳极泥的装置的界面反应强化装置，通过该装置可加速清洗液的循环，降低其与阳极泥界面反应过程中的浓差梯度，加大清洗液中还原性物质与阳极泥的化学反应面积，从而提升清洗液的活性加速阳极泥的脱落；
23.(3)本实用新型的装置对电解液无影响，并能保证阳极氧化膜不易完全破坏，对阳极金属基体无影响，提高阳极的使用寿命。
附图说明
24.图1为清理有色金属电解电极阳极泥的装置结构示意图；
25.图2为槽体俯视图；
26.图3为喷头主视图；
27.图4为喷头俯视图；
28.图中：1-槽体、2-加热器、3-导向柱、4-螺旋弹簧、5-气动振动器ⅰ、6-定位压杆、7-电极支撑横梁、8-喷头、9-封头出液管、10-水包、11-螺杆循环泵、12-进液管、13-过滤网、14-固定支撑架、15-汇泥板、16-气动振动器ⅱ、17-槽体支撑架、18-排泥管、19-抽泥泵、20-排泥口。
具体实施方式
29.下面结合具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
30.实施例1：如图1所示，一种清理有色金属电解电极阳极泥的装置，一种清理有色金属电解电极阳极泥的装置，包括槽体1，槽体1内填充有酸性清洗液，槽体1的顶端设置有垂直扰动装置，待清理阳极泥的阳极板通过垂直扰动装置竖直设置在槽体1内，槽体1的底端固定设置有与槽体1内部连通的排泥装置；槽体1固定设置在槽体支撑架17上；
31.通过垂直扰动装置带动待清理阳极泥的阳极板上下往复运动，加速阳极泥脱落，阳极泥脱落之后通过排泥装置进行收集回收。
32.实施例2：本实例清理有色金属电解电极阳极泥的装置与实施例1的清理有色金属电解电极阳极泥的装置基本相同，不同之处在于：如图1和2所示，垂直扰动装置包括竖直设置在槽体1顶端四角的导向柱3和平行设置的两根电极支撑横梁7，导向柱3竖直设置在槽体1顶端四角，电极支撑横梁7的两端端头开设有与导向柱3直径匹配的通孔，电极支撑横梁7的两端端头通过通孔滑设在两个相对的导向柱3上，电极支撑横梁7与槽体1侧壁平行，电极支撑横梁7底端通过螺旋弹簧4与槽体1侧壁连接，电极支撑横梁7上均匀开设有若干个卡槽，待清理阳极泥的阳极板顶端横梁的两端头分别卡设在两根电极支撑横梁7相对应的卡槽内并通过定位压杆6固定，待清理阳极泥的阳极板顶端横梁与电极支撑横梁7垂直设置，气动振动器ⅰ5固定设置在电极支撑横梁7的底端；
33.卡槽为梯形凹槽；相邻卡槽间隔为3～10cm，梯形凹槽有利于阳极板顶端横梁的端头卡设在卡槽中，制卡槽间距有利于防止阳极间碰撞；
34.导向柱3可保证电极支撑横梁7上下运行顺畅，防止阳极间碰撞；
35.螺旋弹簧4优选不锈钢弹簧，螺旋弹簧4固定设置在电极支撑横梁的卡槽正下方，相邻不锈钢弹簧之间间隔1个卡槽位，不锈钢材质有利提高其在酸性环境中的使用寿命；
36.气动振动器ⅰ5的振动频率为20～40次/min，冲击力为30～50kgm/sec，气动振动器通过螺栓与电极支撑横梁固定，气动振动器ⅰ5固定设置在电极支撑横梁的卡槽正下方，相邻气动振动器ⅰ5之间间隔3个卡槽位；
37.气动振动器ⅰ5同步振动，带动电极支撑横梁沿导向柱3上下滑动，固定设置在电极支撑横梁底端的螺旋弹簧4缓冲电极支撑横梁的振动使电极支撑横梁振动更平稳，同时电极支撑横梁带动竖直设置在槽体1内的互相平行的待清理阳极泥的阳极板上下平稳的振动，促进阳极板上的阳极泥掉落，并促进槽体1内的酸性清洗液与待清理阳极泥的阳极板表面接触反应，实现化学和物理清理阳极板上阳极泥的协同。
38.实施例3：本实例清理有色金属电解电极阳极泥的装置与实施例2的清理有色金属电解电极阳极泥的装置基本相同，不同之处在于：排泥装置包括倾斜设置在槽体1底部的汇泥板15和开设在槽体1的底板上的排泥口20，汇泥板15的顶端固定设置在槽体1的侧壁，汇泥板15的底端固定设置在槽体1的底板上，汇泥板15的中心固定设置有气动振动器ⅱ16，气动振动器ⅱ16垂直于汇泥板15，排泥口20设置于汇泥板15底端侧面的槽体1中轴位置，排泥口20通过排泥管道18外接抽泥泵19；
39.汇泥板15的倾斜角度不小于30
°
且不大于60
°
；合适的倾斜角度有利于汇集阳极泥；
40.气动振动器ⅱ16的振动频率为1～5次/min，冲击力为10～20kgm/sec；
41.倾斜设置的汇泥板15可接收阳极板上掉落的阳极泥，并在重力和气动振动器ⅱ16的振动作用下，将阳极泥输送至排泥口20处，阳极泥在抽泥泵19的作用下，通过排泥口20和排泥管道18排出。
42.实施例4：本实例清理有色金属电解电极阳极泥的装置与实施例3的清理有色金属电解电极阳极泥的装置基本相同，不同之处在于：清理有色金属电解电极阳极泥的装置还包括界面反应强化装置，界面反应强化装置包括加热器2、水包10和螺杆循环泵11，加热器2固定设置在槽体1内壁，水包10固定设置在槽体1相对的侧壁外侧且侧壁内竖直嵌设有与水包10连通的封头出液管9，封头出液管9上均匀设置有若干个穿过槽体1侧壁的喷头8，喷头8的出液口正对相邻待清理阳极泥的阳极板的间隙，螺杆循环泵11通过进液管12与槽体1内连通，螺杆循环泵11通过排液管与水包10连通，进液管12的进液端固定设置有过滤网13，进液管12的固定在固定支撑架14顶端，固定支撑架14的底端固定在槽体1的底板上；固定支撑架14用以防止循环泵运行时振动进液管移动；
43.喷头8为鸭嘴型喷头(见图3和4)；鸭嘴型喷头呈扇形加速溶液扰动与阳极板面接触面积较大；
44.螺杆循环泵11通过进液管12和排液管将槽体1内的酸性清洗液输送至水包10内，再通过封头出液管9上均匀设置的穿过槽体1侧壁的鸭嘴型喷头喷向相邻待清理阳极泥的阳极板的间隙中，直接冲刷阳极板上的阳极泥，促进阳极板上的阳极泥的掉落，并且酸性清洗液的射流促进阳极板上的阳极泥与酸性清洗液反应，实现化学和物理清理阳极板上阳极泥的协同；
45.清理有色金属电解电极阳极泥的装置的使用方法，具体步骤如下：
46.(1)在槽体内装有还原性的酸性清洗液，其中酸性清洗液可选工业酸性电解废液，也可自行配制含有机还原性物质的酸性水溶液，有机还原性物质可选水合肼、维生素、葡萄
糖、苯胺、噻吩中的一种或多种，酸性水溶液可选盐酸、硝酸和硫酸中的一种或多种；酸性清洗液中有机还原性物质的浓度优选10～500g/l，酸性清洗液中酸浓度优选50～200g/l；
47.(2)将待清理阳极泥的阳极板平行吊装于电极支撑横梁的卡槽中，并用定位压杆固定；
48.(3)启动界面反应强化装置对浸泡于其中的阳极板板面的阳极泥进行物理-化学协同清理；
49.(4)同时，启动气动振动器ⅰ通过垂直扰动装置做上下往复运动，加速阳极泥反应后脱落；
50.(5)待阳极泥脱落后，将阳极板吊出，并用清水冲刷表面即可回用电解系统，通过排泥装置进行收集回收阳极泥。
51.上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。