Электролизер

(51) 25 7/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей изобретения является повышение степени извлечения металлов при электролизе, за счет увеличения анодной плотности тока и снижения концентрационной диффузии. Для этого в известный электролизер для получения металлов из пульп, например, золота,включающий, корпус, анод, катод, расположенный в центре электролизера и перемешивающее устройство, при этом корпус выполнен в виде цилиндра, а анод в виде стержней, установленных по окружности цилиндра и соединенных параллельно, а катод в виде полого стержня,изготовленного из диэлектрического материала,вокруг которого расположена металлическая спираль. Использование этого технического решения позволяет до 25 повысить степень извлечения металлов, например золота, при электрохимическом его извлечении из пульп.(72) Григорьев Виктор Дмитриевич Парунин Сергей Вячеславович Куимов Денис Владимирович(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Восточный научноисследовательский горно-металлургический институт цветных металлов Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан(57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электрохимическом извлечении металлов преимущественно золота,меди, цинка из сложных и упорных руд и концентратов. 22670 Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электрохимическом извлечении металлов преимущественно золота,меди, цинка из сложных и упорных руд и концентратов. Известна конструкция электролизера для извлечения металла из пульпы, содержащей измельченную руду или ее концентрат без предварительного выщелачивания. Корпус электролизера имеет форму правильной многоугольной призмы. Стенки электролизера выполняют функцию анода. Катод имеет форму многогранной призмы,подобной форме электролизера, и установлен на катодной раме в центре электролизера с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. На катодной раме также установлены лопатки, обеспечивающие интенсивное перемешивание пульпы в прикатодной области(Пат., США,3919070, кл. С 25 С 1/00, опубл. 11.11.75). Недостатком конструкции электролизера является низкая степень извлечения металлов при электролизе из-за того, что между катодом и анодом возникает поле одной направленности и в соответствии с полярностью ионов происходит их миграция, анионы к аноду, катионы к катоду, где происходит их разряд. На аноде преимущественно выделяются газы, а на катоде металлы. Вследствие высокой одноименной концентрации полей на участке электродов возникает затруднение миграции и разряд ионов на электродах из-за концентрационной диффузии. Низкая степень извлечения металлов связана также с низкой анодной плотностью тока,вызванной большой площадью анода. Задачей изобретения является повышение степени извлечения металлов при электролизе, за счет увеличения анодной плотности тока и снижения концентрационной диффузии. Поставленная задача достигается тем, что в известном электролизере для получения металлов из пульп, например, золота, включающем, корпус,анод, катод, расположенный в центре электролизера и перемешивающее устройство,согласно изобретению, корпус выполнен в виде цилиндра, а анод в виде стержней, установленных по окружности цилиндра и соединенных параллельно,а катод в виде полого стержня, изготовленного из диэлектрического материала, вокруг которого расположена металлическая спираль. Выполнение анодов в виде стержней,установленных по окружности цилиндра и соединенных параллельно, а катода в центре электролизера, позволяет создать между каждым анодом и одним катодом электролизную ячейку, что приводит к повышению анодной плотности и повышению степени извлечения металлов. Выполнение катода в виде полого стержня изготовленного из диэлектрического материала,вокруг которого расположена металлическая спираль позволяет создать кроме электрического поля дополнительно индукционное поле. При подаче напряжения на электроды между каждым 2 анодом и одним катодом образуются линии напряженности плоскопараллельного типа. При вращении перемешивающего устройства и соответственно электролита или пульпы вследствие образования разницы давления у стенок электролизера и центром вращения часть католита будет непрерывно выдавливаться или подниматься по трубке полого стержня и удаляться из электролизера. При продольном движении электролита через полый стержень катода с расположенной вокруг него металлической спиралью индуцируются продольные линии напряженности электромагнитного поля, т. к. электролит является проводникомрода. Вследствие этого комплексы ионов одновременно подвергаются дискретному воздействию звездообразного электрического и индукционного полей. Суммарное наложение электромагнитных полей снижает диффузионное затруднение,обеспечивает перезагрузку или структурные изменения ион-комплексов металлов,что положительно сказывается на разряде и извлечении металлов в целом. Кроме того, создание отдельных электролизных ячеек между одним катодом и несколькими анодами, расположенными по окружности приводит к значительной экономии электроэнергии. На фиг. 1 изображен общий вид электролизера в разрезе, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 расположение линий напряженности полей в электролизере, на фиг. 4 - вид линии напряженности полей сверху. Электролизер включает корпус - 1, аноды - 2,катод, выполненный в виде полого стержня - 3 и металлической спирали 4, мешалку - 5, крышку -6,нижнее крепление анодов - 7, загрузочное отверстие - 8. Электролизер работает следующим образом. В корпус электролизера цилиндрической формы- 1 устанавливают по окружности аноды - 2. Количество анодов устанавливается в зависимости от необходимой интенсивности поля при извлечении металлов, например золота. В качестве анодов используют графитовые стержни. Соединение анодов параллельное. В центре устанавливают катод, выполненный в виде полого стержня - 3 и расположенной вокруг него металлической спиралью - 4. По центру полого стержня устанавливают перемешивающее устройство - 5. В электролизер в качестве электролита подается раствор и золотосодержащая руда. При подаче напряжения на электроды между каждым анодом и одним катодом индуцируются линии напряженности плоскопараллельного типа - 9. Во время вращения перемешивающего устройства - 5 и соответственно электролита или пульпы происходит циркуляция электролита - через полый стержень осевого катода- 3, при этом индуцируются продольные линии напряженности электромагнитного поля - 10. Католит, образующийся при электролизе отводится через полый стержень осевого катода - 3, а в 22670 анодное пространство вводится такое же количество свежего электролита (аналита). Пример 1. В электролизер цилиндрической формы состоящий из 3-х анодов и 1-го катода загружали золотосодержащую руду в виде пульпы ЖТ 31 при Т 60 С, число оборотов мешалки 600 с-1,время выщелачивания 3 часа, катодная плотность тока 1500 А/м 2, анодная 1200 А/м 2. В качестве электролита использовали водный раствор 150 г/л Катодная плотность тока А/м 2 1500 1500 1500 1500 Пример 3. Условия электролиза, как в примере 1,отличие состоит в том, что устанавливалось 9 анодов. Пример 4 (по прототипу). В электролизер формы правильной многоугольной призмы, стенки которого служат анодом и 1-го катода, расположенного в центре и имеющего форму многогранной призмы загружали золотосодержащую руду в виде пульпы ЖТ 31 при Т 60 С, число оборотов мешалки 600 с-1,время выщелачивания 3 часа, катодная плотность тока 1500 А/м 2, анодная 1200 А/м 2. В качестве электролита использовали водный раствор 150 г/л. Результаты электрохимического извлечения золота из пульпы приведены в таблице. Из приведенных примеров видно,что предлагаемая конструкция электролизера (Пример 1 и 2) позволяет проводить электролитическое извлечение золота из пульпы, содержащей золотомышьяковую руду с высокой степенью извлечения - 74-88, конструкция электролизера по прототипу (Пример 4) позволяет извлечь золото только на 62. Анодная плотность тока А/м 2 1200 1200 1200 500 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Электролизер для получения металлов из пульп,например, золота, включающий, корпус, анод и катод, расположенный в центре электролизера и перемешивающее устройство, отличающийся тем,что корпус выполнен в виде цилиндра, а анод в виде стержней, установленных по окружности цилиндра и соедененных параллельно, а катод в виде полого стержня, изготовленного из диэлектрического материала,вокруг которого расположена металлическая спираль.