RU2595302C2 - Электролизер экстракции индия из расплава конденсата на выпуске из вакуумной печи - Google Patents
Электролизер экстракции индия из расплава конденсата на выпуске из вакуумной печи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595302C2 RU2595302C2 RU2015113109/02A RU2015113109A RU2595302C2 RU 2595302 C2 RU2595302 C2 RU 2595302C2 RU 2015113109/02 A RU2015113109/02 A RU 2015113109/02A RU 2015113109 A RU2015113109 A RU 2015113109A RU 2595302 C2 RU2595302 C2 RU 2595302C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensate
- cathode
- indium
- cell
- vacuum furnace
- Prior art date
Links
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract description 9
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract 6
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 abstract 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 12
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 4
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 4
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 Indium cations Chemical class 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к извлечению индия электролизом. Предложен электролизер экстракции индия из выпуска расплава конденсата рафинирования чернового олова из вакуумной печи. Электролизер содержит обогреваемый бачок конденсата вакуумной печи, используемый в качестве анодной ванны, погруженную в него катодную ячейку с перфорированными стенками, обтянутыми диафрагмой из кварцевой ткани, барометрическую трубу, катодный токоподвод и закрепленную на нем и размещенную внутри катодной ячейки чашу. При этом он дополнительно содержит катодные пластины. Стенки катодной ячейки выполнены в виде двух перфорированных лент, свернутых в спираль с образованием зазора между ними для электролита и погружением в него катодных пластин. При этом стенка ячейки с одной стороны закреплена на внутренней стороне бачка конденсата, а с другой - на барометрической трубе. Катодные пластины выполнены из цинкового сплава. Обеспечивается повышение извлечения индия из конденсата. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к извлечению индия электролизом в расплаве солей.
В процессе вакуумного рафинирования олова [1] индий наряду с другими летучими примесями испаряется из олова, и очищенное олово стекает по оловопроводу в бачок и разливается в блоки готовой продукции. Примеси конденсируются на холодных экранах и стекают по барометрической трубе в приемный бачок, а потом разливаются в блоки свинцово-висмутового сплава, который содержит индий.
В известном устройстве [2] свинцово-висмутовый сплав расплавляется и перемешивается с солевым расплавом хлористого цинка для экстракции (извлечения) индия из расплавленного конденсата вакуумного рафинирования в солевой расплав. Индий экстрагируется в солевой расплав на основе хлористого цинка. Солевой расплав сливают и растворяют в кислой среде, а из раствора цементируют индий на цинковых листах. Индиевую губку переплавляют в черновой индиевый сплав.
В известном электролизере [3] черновой индиевый сплав рафинируют электролизом в расплаве на основе хлористого цинка.
Недостаток известных устройств - высокие затраты из-за многостадийности процесса.
Известен [4] электролизер, содержащий обогреваемые катодную и анодную ванны, разделенные пористыми диафрагмами, пропитанными электролитом, характеризующийся тем, что катодная ванна выполнена в виде перфорированного цилиндра, на котором закреплено два слоя диафрагмы из кварцевой ткани, и вертикально погружена в сплав анодной ванны, а внутри катодной ванны вставлена чаша, закрепленная на катодном токоподводе. Электролизер значительно сокращает число переделов, но недостаток его в том, что для его работы необходимы отдельные переделы выделения и плавления блоков конденсата с печи, электролиза и разливки анодного сплава, что создает условия неэкономичной переработки конденсата с содержанием индия менее 0,05%.
Известен и принят за прототип [5] электролизер, содержащий обогреваемую ванну вакуумной печи, служащую анодом, катодную ячейку виде перфорированного цилиндра, обтянутого двумя слоями диафрагмы из ткани, отделенной от анодной ванны диафрагмами из ткани, с чашей внутри катодной ячейки, закрепленной на катодном токоподводе.
Недостаток указанного прототипа электролизера в том, что нестабильно работает при большой производительности образующегося конденсата с высоким содержанием индия. В этом случае имеет место высокая скорость движения конденсата (анодного сплава) вдоль диафрагмы, и скорости диффузии недостаточно для ионизации индия и перехода через диафрагму со всего объема сплава. Это снижает степень извлечения индия.
Целью изобретения является повышение площади диафрагмы относительно объема анодного сплава в ванне для обеспечения достаточной степени извлечения индия из сплава при высокой производительности образующегося конденсата или высокой концентрации индия в конденсате.
Сущность предлагаемого электролизера для экстракции индия из выпуска расплава конденсата рафинирования чернового олова из вакуумной печи состоит в том, что электролизер, содержащий бачок конденсата вакуумной печи, служащий анодной ванной, погруженную в него катодную ячейку с перфорированными стенками, обтянутыми диафрагмой из ткани, барометрическую трубу, катодный токоподвод, закрепленную на нем и размещенную внутри катодной ячейки чашу, отличается тем, что он дополнительно содержит катодные пластины, погруженные в ячейку. Стенки катодной ячейки выполнены в виде двух перфорированных лент, свернутых в спираль с образованием зазора между ними для электролита. Перфорированные ленты обтянуты диафрагмой из кварцевой ткани, одной стороной закрепленной на внутренней стороне бачка конденсата, а другой - на барометрической трубе. В зазор между лентами заливается электролит, погружаются пластины из цинкового сплава и катодный токоподвод с чашей.
Технический результат достигается тем, что повышается площадь диафрагмы разделения анода и катода, увеличивается длительность пребывания сплава у диафрагм перед его непрерывным сливом.
Технический результат заключается в том, что обеспечивается повышение степени извлечения индия из сплава при высокой производительности образующегося конденсата или высокой концентрации индия в конденсате.
На чертежах на фиг. 1 приведен общий вид электролизера, а на фиг. 2 - вид электролизера сверху, фиг. 3 - схема вакуумной печи.
Электролизер содержит ванну 1 конденсата, служащую анодной ванной, в центре с барометрической трубой 2 вакуумной печи. В анодную ванну погружена катодная ячейка 3 из двух перфорированных лент из нержавеющей сетки 4, свернутых в спираль. Одна сторона перфорированной стенки 4 в виде ленты - сетки из нержавеющей стали закреплена замком 5 на внутренней стороне анодной ванны 1. Другая сторона перфорированной стенки 4 из сетки закреплена замком 6 на барометрической трубе 2. На перфорированные стенки (сетки) 4 плотно натянуты и закреплены диафрагмы из кварцевой ткани, например, марки КТ-11 с8/3ТО, образующие внутреннюю диафрагму 7 и наружную диафрагму 8. Между диафрагмами 7, 8 заливается электролит, погружаются пластины 9 и катодный токоподвод с чашей 10, подключенный к отрицательному полюсу выпрямителя постоянного тока. Сверху анодная ванна снабжена сливным лотком 11 слива расплава. Диафрагмы 7, 8 закрепляются на ленте сетки 4 скрепками 12 и герметизированы герметиком ΒΓΟ1. Снизу барометрическая труба 2 снабжена вырезом 13 для направленного слива сплава конденсата вдоль диафрагмы 7.
Ванна 1 как узел вакуумной печи (фиг. 3) служит анодом, в который погружена барометрическая труба 2 стока жидкого конденсата сплава. Вакуумная печь, кроме ванны 1 конденсата и барометрической трубы 2 конденсата, содержит вакуумную камеру 14, котел 15 исходного олова, испарительные тарели 16, экраны конденсации 17, барометрическую трубу 18 отрафинированного олова и приемный бачок 19 слива олова.
Электролизер работает следующим образом.
В вакуумной печи (фиг. 3) черновое олово из котла 15 вакуумом всасывается в вакуумную камеру 14 и очищенным сливается по бариметрической трубе 18 в приемный бачок 19. Примеси свинца, индия испаряются на испарительных тарелях 16 и на экранах 17 конденсируются и стекают по барометрической трубе 2 в приемный бачок 1.
В ванну 1 конденсата, служащую анодом, погружают катодную ячейку 3 (фиг. 1, 2) из двух перфорированных стенок 4 из лент сетки, на которые плотно натянуты и закреплены диафрагмы 7, 8 из кварцевой ткани.
В зазор между диафрагмами 7, 8 на стенках погружают катодные пластины 9 и катодный токоподвод с чашей 10, подключенный к отрицательному полюсу выпрямителя постоянного тока. В зазор между диафрагмами 7, 8 для пропитки тканей заливают электролит в виде расплава солей 74-70% хлористого цинка, 16-18% хлористого калия, 10-12% хлористого натрия. Кварцевая ткань не смачивается металлом и непроницаема для металла, но проницаема для переноса ионов через ткань, смоченную электролитом.
В ванну 1 конденсата печи, служащую анодом (фиг. 1, 2), непрерывно стекает из барометрической трубы 2 через зазор 13 в нижней части жидкий конденсат, сплав, содержащий свинец, висмут, олово и 0,03-0,2% индия. Сплав перетекает по спирали вдоль диафрагм до сливного лотка 11 (показано стрелкой).
К ванне 1 и токоподводу 10 подключают постоянный ток напряжением 1-20 В с плотностью тока 0,02-0,2 А/см2. Катионы индия диффундируют через электролит в капиллярах ткани и разряжаются на катодных листах 9, стекают на дно зазора между диафрагмами 7, 8 и наполняют чашу 10. Более положительные висмут, свинец, олово в присутствии индия не ионизируются и стекают по лотку 11 из ванны. Периодически раз в сутки чашу на катодном токоподводе 10 извлекают и выливают сплав индия. Длина диафрагм увеличивается в 6 раз в сравнении с прототипом при одинаковых диаметре и высоте бачка.
Технический результат предлагаемого электролизера в том, что электролизер обеспечивает повышение извлечение индия из конденсата вакуумной печи при высокой производительности образования конденсата и высокого содержания в нем индия за счет повышенной в 6 раз площади диафрагмы при одинаковом объеме ванны.
Источники информации
[1] Пат. России №1489195. Вакуумный аппарат для рафинирования олова. Мкл. С22В 9/04.
[2] Пат. России №1401903. Аппарат извлечения индия из расплавленных металлов. Мкл. С22В 58/00.
[3] Пат. России №1482248. Электролизер для рафинирования легкоплавких металлов. Мкл. C25С 7/00.
[4] Пат России №2463388. Электролизер извлечения индия из расплавов. Опубл. 10.12.2011. Мкл. С25С 7/04.
[5] Пат. России №2490375. Электролизер для извлечения индия из индийсодержащего расплава в виде конденсата из вакуумной печи. Мкл. С25В 9/04.
Claims (2)
1. Электролизер экстракции индия из выпуска расплава конденсата рафинирования чернового олова из вакуумной печи, содержащий обогреваемый бачок конденсата вакуумной печи, используемый в качестве анодной ванны, погруженную в него катодную ячейку с перфорированными стенками, обтянутыми диафрагмой из кварцевой ткани, барометрическую трубу, катодный токоподвод и закрепленную на нем и размещенную внутри катодной ячейки чашу, отличающийся тем, что он дополнительно содержит катодные пластины, а стенки катодной ячейки выполнены в виде двух перфорированных лент, свернутых в спираль с образованием зазора между ними для электролита и погружением в него катодных пластин, при этом стенка ячейки с одной стороны закреплена на внутренней стороне бачка конденсата, а с другой - на барометрической трубе.
2. Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что катодные пластины выполнены из цинкового сплава.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015113109/02A RU2595302C2 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Электролизер экстракции индия из расплава конденсата на выпуске из вакуумной печи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015113109/02A RU2595302C2 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Электролизер экстракции индия из расплава конденсата на выпуске из вакуумной печи |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015113109A RU2015113109A (ru) | 2015-08-27 |
| RU2595302C2 true RU2595302C2 (ru) | 2016-08-27 |
Family
ID=54015481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015113109/02A RU2595302C2 (ru) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | Электролизер экстракции индия из расплава конденсата на выпуске из вакуумной печи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2595302C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05156381A (ja) * | 1991-12-02 | 1993-06-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 電解用粗インジウムの回収方法 |
| US5543031A (en) * | 1994-08-19 | 1996-08-06 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method for recovering indium by electrowinning and apparatus therefor |
| RU2450091C2 (ru) * | 2011-03-23 | 2012-05-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов на селективные концентраты |
| RU2463388C2 (ru) * | 2011-08-01 | 2012-10-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Электролизер для извлечения индия из расплава индийсодержащих сплавов |
| RU2490375C2 (ru) * | 2012-07-09 | 2013-08-20 | Борис Николаевич Дьяков | Электролизер для извлечения индия из индийсодержащего расплава в виде конденсата из вакуумной печи |
-
2015
- 2015-04-09 RU RU2015113109/02A patent/RU2595302C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05156381A (ja) * | 1991-12-02 | 1993-06-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 電解用粗インジウムの回収方法 |
| US5543031A (en) * | 1994-08-19 | 1996-08-06 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method for recovering indium by electrowinning and apparatus therefor |
| RU2450091C2 (ru) * | 2011-03-23 | 2012-05-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов на селективные концентраты |
| RU2463388C2 (ru) * | 2011-08-01 | 2012-10-10 | Виталий Евгеньевич Дьяков | Электролизер для извлечения индия из расплава индийсодержащих сплавов |
| RU2490375C2 (ru) * | 2012-07-09 | 2013-08-20 | Борис Николаевич Дьяков | Электролизер для извлечения индия из индийсодержащего расплава в виде конденсата из вакуумной печи |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015113109A (ru) | 2015-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5943890A (ja) | 電解による金属の製造方法およびその装置 | |
| CZ167093A3 (en) | Device for treating minerals | |
| US2093770A (en) | Electrical purification of liquids | |
| RU2450091C2 (ru) | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов на селективные концентраты | |
| JP5180409B2 (ja) | 無機顆粒廃触媒から貴金属を抽出する方法及び該装置 | |
| CN108546963A (zh) | 一种提高铜电解液净化效率的方法 | |
| RU2595302C2 (ru) | Электролизер экстракции индия из расплава конденсата на выпуске из вакуумной печи | |
| RU2490375C2 (ru) | Электролизер для извлечения индия из индийсодержащего расплава в виде конденсата из вакуумной печи | |
| CN104109766B (zh) | 一种从铅铋合金中分离提纯铋的工艺 | |
| RU2512724C2 (ru) | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов электролизом в расплаве солей на селективные концентраты | |
| RU2400548C1 (ru) | Способ извлечения индия из отходов сплавов, электролит для извлечения индия из отходов сплавов и аппарат для осуществления способа | |
| RU2463388C2 (ru) | Электролизер для извлечения индия из расплава индийсодержащих сплавов | |
| RU2610095C2 (ru) | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов электролизом в расплаве солей | |
| US995476A (en) | Electrolytic process. | |
| CN209702881U (zh) | 一种稀土熔盐电解炉 | |
| RU2647059C1 (ru) | Электролизер для разделения легкоплавких сплавов электролизом в расплаве солей | |
| US4208258A (en) | Method for the recovery of mercury and other heavy metal ions from a liquid stream | |
| US1952850A (en) | Method and apparatus for galvanic deposition of copper and other metals | |
| US3118827A (en) | Fused salt electrolysis cell | |
| US4302304A (en) | Process for treating electrolytic solution | |
| US3620942A (en) | Natural circulation of cathode metal of electrolytic cell | |
| RU2563060C2 (ru) | Электролизер для рафинирования висмута в расплаве солей | |
| RU2682502C2 (ru) | Способ рафинирования олова от мышьяка и электролизер для его осуществления | |
| RU2597832C2 (ru) | Электролизер для экстракции индия из расплавленных сплавов | |
| US2375232A (en) | Recovery of light metals |