一种超高电流密度平行流电解槽及其出液装置的制造方法
[0063]优选的，如图1以及7图所示，上述出液箱503为一个顶面上相应部位开口且顶面的其余部位，其余的侧面和底面均封闭的箱体，箱体顶面上的开口即为出液装置5的出液口 501，出液箱503上除出液口 501和连接管504之外的部位均为防止电解液流入或流出的封闭面以使得电解液只从出液箱503上的出液口 501流入出液箱503，不从别的部位流入，从而实现真正的电解液的平行流出。
[0064]优选的，如图2、图3、图4、图5以及图6所示，上述出液箱503为一个顶面全部开口且其余的侧面和底面均封闭的箱体，且在出液箱503的一个侧面上开设有矩形缺口，该矩形缺口即为出液口 501，且侧面上的除出液口 501之外的部位的上边沿均高于电解液的最高可能液面，使得电解液只能从侧面上的出液口 501流入出液箱503，不从别的部位流入，从而实现真正的电解液的平行流出。
[0065]对于上述出液箱503的水平截面的形状，本发明没有特殊限制，满足能够安装在位于若干块阳极板3和阴极板4的侧面与固定设置出液箱503的内侧面槽壁之间的间隙内，与电解槽内的其它管道不相冲突，不影响电解槽装入或装出阳极板3和阴极板4，即可。优选的，出液箱503的水平截面的形状与槽体1长度方向上的槽壁的水平截面的形状相适应，即出液箱503的水平截面形状与槽体1长度方向上的槽壁的水平截面的形状基本相同。上述出液箱503可以是不锈钢材质的，也可以是玻璃钢材质的。
[0066]在本发明的一个实施例中，上述出液箱503还包括设置于出液箱503上、用于在电解周期内升高电解槽内电解液液面至与阳极板主体301的上边沿齐平或降下电解槽内电解液液面至低于阳极板主体301的上边沿的液面调节组件，液面调节组件的长度方向上的两端分别位于相应的最外侧的阳极板3与槽体1宽度方向上内侧面槽壁之间以使得液面调节组件的长度可以正对应最外侧两块阳极板3的外侧面之间的间隙且可以覆盖最外侧两块阳极板3的外侧面之间的距离。实际生产中，阳极板3包括阳极板主体301和左右两个吊耳302，阳极板3通过左右两个吊耳302搭接在槽体1长度方向上两侧面槽壁的上边沿上的导电排上，由导电排向阳极板3供电。实际生产中，电解液液面7通常与上述阳极板主体301的上边沿齐平，即与阳极板主体301与吊耳302的连接处齐平。实际生产中，电解精炼高杂阳极板的过程中，经常在电解周期的过程中或末期发生在阳极板主体301和吊耳302连接处断裂的现象，断裂后，阳极板主体301掉入电解液中，失去与导电排的电连接，不再有电流通过，该阳极板3的电解精炼过程结束，失去一块或几块阳极板3，使得原有电解槽内的电场遭到严重扰乱，严重影响了剩余阳极板3的正常电解精炼。采用本实施中的技术方案，有效地解决了上述技术问题:本发明经过研究，创造性地发现发生断裂的原因是:由于阳极板主体301与吊耳302的连接处的截面积较小，从面积很大的阳极板主体301突然过渡到截面积很小的吊耳302，使得上述连接处的电场不稳定和不均匀，上述电解液液面7的存在，液面波动，上述连接处一会被电解液浸没，一会又露出电解液液面7，进一步地加剧了上述电场的不稳定和不均匀，使得该处的实际电极电位较理论电极电位差距较大，当电解精炼高杂阳极板时，与理论电极电位差距较大的实际电极电位使得该连接处内的杂质金属相较于阳极板主体301内的杂质金属溶解的更快，短时间内集中变成离子进入电解液，使得该连接处内部形成很多孔洞，外表看似连接，其实内部已经接近空心，随着电解精炼过程的进行，上述孔洞变得越来越多和越来越大，当不足以悬吊阳极板主体301的重量时，即发生断裂，阳极板主体301掉入电解液中，严重影响了电解精炼高杂阳极板的正常进行。在此理论指导下，本实施例提出，在电解周期中的前期通过液面调节组件控制电解液液面在正常水平，与阳极板主体301的上边沿齐平，其它工艺步骤与工艺参数与日常电解一样；在电解周期中的中期通过液面调节组件将电解液液面降下，降至低于阳极板主体301的上边沿，优选的比阳极板主体301的上边沿低约为5mm?10mm，以防止断裂掉板现象的发生；在电解周期中的后期，通过液面调节组件升高电解液液面至与阳极板主体301的上边沿齐平，因为经过前期和中期的电解，此时的阳极板主体301的绝大部分已经溶解，阳极板主体301只剩厚度很薄的薄板，重量很小，存在孔洞的阳极板主体301与吊耳302的连接处可以承受住这个重量，不会发生断裂，且可以在后期对电解中期中阳极板主体301上端没有发生电解溶解的部位重新通电溶解，进而保证了阳极板3的残极率不会因为上下调节电解液液面而升高太多，既避免了电解精炼高杂阳极板中断裂掉板现象的发生，又保证了阳极板3的较低的、在允许范围内的残极率。
[0067]上述液面调节组件的具体结构可以有多种，只要实现电解液液面的上下升降调节即可。优选的，当出液装置为如图2、图3、图4、图5以及图6所示的出液箱时，上述液面调节组件为液面调节板505，液面调节板505设置于出液箱503上的出液口 501处，液面调节板与出液箱上的出液口等长，且液面调节板505的底部与出液箱503的侧面壁转动连接以使得液面调节板505可以在竖直面内转动，液面调节板505的上部通过卡扣配合卡槽与出液箱503上的相应部位活动连接，液面调节板505与出液箱503的侧面壁的连接处设置有用于防止电解液从连接处缝隙流入出液箱503的密封条，且液面调节板505的长度方向上的两端分别位于相应的最外侧的阳极板3与槽体1宽度方向上内侧面槽壁之间。
[0068]在本发明的一个实施例中，上述出液箱503还包括设置于连接管504内、用于平衡连接管504内的电解液液流内外气压的呼吸管，呼吸管的顶端露出出液箱503内的电解液液面，呼吸管的底端位于连接管504与出液箱503的连接处所在水平面的下方。实际生产中，由于电解液的循环速度越来越大，由于溢流口 502以及与溢流口 502连接的回流管道的内径较小，由于上述出液箱503与溢流口 502的连接处存在角度较大的弯折段，使得电解液将部分空气压入溢流口 502下方的回流管道内，空气进入回流管道后，占据较大空间，阻碍了后续的电解液持续地流入，使得出液箱503中的电解液液面逐渐升高，甚至发生从出液箱503向槽体1内回流电解液的现象，严重影响了电解精炼高杂阳极板的正常进行。采用本实施中的技术方案，有效地解决了上述技术问题:由于呼吸管的顶端露出出液箱503内的电解液液面，且呼吸管的底端位于连接管504与出液箱503的连接处所在水平面的下方，使得呼吸管将回流管道以及连接管504内的空间与外界的大气连通起来，内外气压相同，被压入、积存在回流管道以及连接管504内的空气可以顺利地沿呼吸管排出，从而实现了电解液的大流量、大弯折角度的顺利回流，稳定了出液箱503中的电解液液面，改善了对高杂质阳极板的电解精炼。
[0069]本发明还提供了一种超高电流密度平行流电解槽，包括槽体1、第一进液装置2、出液装置5、若干块阳极板3以及若干块阴极板4 ;若干块阳极板3和若干块阴极板4均搭接在槽体1长度方向上的两侧面槽壁的上边沿上，若干块阳极板3和若干块阴极板4在槽体1内交替布置且阳极板3的数量比阴极板4的数量多一块且控制槽体1内最外侧的极板均为阳极板3，阳极板3包括阳极板主体301和吊耳302 ;第一进液装置2包括第一进液管201、第一喷液管202以及若干个设置在第一喷液管202上，用于向槽体1内喷射电解液的喷嘴203，第一进液管201的进液口与电解液供液装置连通以向第一进液管201供给电解液，第一进液管201的出液口 501与第一喷液管202的进液口连通，第一喷液管202固定设置于槽体1长度方向上的内侧面槽壁的下部或槽体1的内底面槽壁上，任一个喷嘴203均对应于相邻的阳极板3与阴极板4之间的间隙以用于向相邻的两块阳极板3与阴极板4之间的间隙喷射电解液；出液装置5为上述任意一项的出液装置5。
[0070]本发明还提供了一种超高电流密度平行流电解槽，由于该电解槽包括上述任意一项的出液装置5，因此该电解槽同样具有上述出液装置5的全部有益的技术效果，此处不再赘述。
[0071 ] 在本发明的一个实施例中，对应于相邻阳极板3与阴极板4之间的间隙的喷嘴203的喷口位于阴极板4的金属沉积面所在的竖直面垂直距离9mm之内。为方便理解，假设一个平面，该平面平行于阴极板4的金属沉积面且与阴极板4的金属沉积面的垂直距离为9mm，控制对应于相邻阳极板3与阴极板4之间的间隙的喷嘴203的喷口位于阴极板4的金属沉积面所在的竖直面与该假设平面之间的间隙内。优选的，对应于相邻阳极板3与阴极板4之间的间隙的喷嘴203的喷口位于阴极板4的金属沉积面所在的竖直面垂直距离6mm之内。上述的金属沉积面即为阴极板4的两个长宽侧面。喷嘴203的喷口即为喷嘴的喷液口。目前，实际生产中，电解液的循环方式多是下进上出，电解液从电解槽的下部进入，从电解槽的顶部流出，显而易见地，上述循环方式中，电解液主要是从下往上的运动，与沉降阳极泥的从上往下的运动方向正好相反，极不利于沉降阳极泥的沉降。为此，行业技术人员提出了一种新的电解液循环方式，上进下出，电解液从电解槽的上部进入，从电解槽的下部流出，在这种循环方式中，电解液主要是从上往下的运动，与沉降阳极泥的从上往下的运动方向一致，有利于沉降阳极泥的沉降。但是，该上进下出的新的循环方式的具体效果还有待进一步确认；进一步的，将28800个电解槽全部更换成上进下出的循环方式，显然不现实；再者，目前，电解槽多采用下进上出的循环方式，存在即合理，采用下进上出的循环方式虽然不利于沉降阳极泥的沉降，但是肯定在别的地方存在对电解精炼过程更有利的因素或条件。采用本实施例中的技术方案后，有效地解决了下进上出的循环方式和沉降阳极泥的问题:本发明经研究发现，随着电解精炼过程的进行，电解槽中，阳极板3长宽侧面的表面附近的电解液中的铜离子和其它金属离子含量逐渐增多，相比于刚从喷嘴喷出的电解液中铜离子和其它金属离子的含量越来越高，其比重变的越来越大，而上述阳极板3长宽侧面对面的阴极板4长宽侧面的表面附近的电解液中的铜离子和其它金属离子含量逐渐减少，相比于刚从喷嘴喷出的电解液中铜离子和其它金属离子的含量越来越低，其比
文档序号 :
【 9541645 】
技术研发人员：杨伟燕
技术所有人：杨伟燕
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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