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
[0080]本实施例中，第一喷液管202上的喷嘴的喷口朝向从左往右转动，或者从右往左转动，均可。进一步的，为了减小第一喷液管202带动喷嘴自转所占用的空间，提高电解槽内的空间利用率，优选的，动力机构为正反转式动力机构，且与控制系统连接，控制系统控制动力机构正反转以使得喷嘴的喷口朝向只在上述的A-D连线与A-E连线之间的夹角中转动。当喷嘴的喷口朝向从一侧端点往另一侧端点运动过程中，例如从D点207向E点208运动，控制系统控制程控切断阀打开以使电解液流入第一喷液管202，喷嘴按照上述方案正常喷射电解液；当到达E点208，动力机构开始向相反的方向转动，例如从E点208向D点207运动，控制系统控制程控切断阀打开以使电解液流入第一喷液管202，喷嘴按照上述方案正常喷射电解液；如此循环。优选的，上述控制系统为PLC控制系统或DCS控制系统。
[0081]上述两个实施例中，显而易见地，假设的A点204、B点205、C点206、D点207以及E点208在实际生产中并不存在，此处假设存在上述5个点，只是为了便于描述，便于理解，不应成为对相应实施例的保护范围的限制。
[0082]本发明，对上述的自转角度检测器具体结构和型号没有特殊限制，能够实现监测喷嘴的喷口朝向变化的功能即可。
[0083]在本发明的一个实施例中，电解槽还包括第二进液装置6，第二进液装置6包括第二进液管601、第二喷液管602以及若干个设置在第二喷液管602上，用于向槽体1内喷射电解液的喷嘴603 ;第二进液管601的进液口与电解液供液装置连通以向第二进液管601供给电解液，第二进液管601的出液口 501与第二喷液管602的进液口连通，第二喷液管602固定设置于槽体1长度方向上的内侧面槽壁的上部，若干个喷嘴603中，最外侧的两个喷嘴603分别位于相应的最外侧的阳极板3与槽体1宽度方向上侧面槽壁之间以向相应的最外侧两块所述阳极板的外侧面附近喷射电解液，位于最外侧两个喷嘴603之间的任一喷嘴603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；
[0084]第一喷液管202上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9mm之内；第二喷液管602上的对应于相邻两块阳极板3与阴极板4之间的间隙的喷嘴603的喷口位于阳极板3的长宽方向上的侧面所在的竖直面垂直距离7mm之内。
[0085]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，控制第一喷液管202上的对应于相邻阳极板3与阴极板4之间的间隙的喷嘴的喷口位于阴极板4的金属沉积面所在的竖直面与该平面之间的间隙内；假设另一个平面，该平面平行于阳极板3的长宽方向上的侧面且与阳极板3的长宽方向上的侧面的垂直距离为7mm，第二喷液管602上的对应于相邻两块阳极板3与阴极板4之间的间隙的喷嘴的喷口位于阳极板3的长宽方向上的侧面所在的竖直面与该平面之间的间隙内。
[0086]优选的，第一喷液管202上的对应于相邻阳极板3与阴极板4之间的间隙的喷嘴的喷口位于阴极板4的金属沉积面所在的竖直面垂直距离6mm之内；第二喷液管602上的对应于相邻两块阳极板3与阴极板4之间的间隙的喷嘴的喷口位于阳极板3的长宽方向上的侧面所在的竖直面垂直距离4mm之内。
[0087]目前，为了改善对高杂阳极板的电解精炼，为了进一步提高电解精炼的电流密度，实现超高电流密度的电解精炼，实现超高电流密度电解精炼高杂阳极板，行业技术人员采取了多种改进措施，但是这些改进措施均是关注阴极板4表面附近的电解液的置换更新，关注如何减小阴极板4的浓差极化，殊不知，根据电化学原理，浓差极化既存在于阴极板4，也存在于阳极板3，目前，尚未有对阳极板3的浓差极化进行处理的措施。采用本实施例中的技术方案，有效地解决了上述技术问题:根据上述，本发明经研究发现了相邻两块阳极板3和阴极板4之间的间隙中的电解液的对流运动，在靠近阴极板4表面附近出现电解液的上升运动，在靠近阳极板3表面附近出现电解液的下降运动，且经过测量，阴极板4长宽侧面附近的作上升运动的电解液液流的最大有效厚度为9_，阳极板3长宽侧面附近的作下降运动的电解液液流的最大有效厚度为7_，上升液流和下降液流的厚度并不相同。本发明充分利用该对流运动，设置位于下部的第一进液装置2和位于上部的第二进液装置6，且控制第一喷液管202上的喷嘴的喷口在阴极板4金属沉积面附近的9mm范围内，使得喷嘴喷出的液流与阴极板4的金属沉积面所在的竖直面紧贴，使得第一喷液管202上的喷嘴喷出的电解液液流进入阴极板4表面附近的上升液流中，控制第二喷液管602上的喷嘴的喷口在阳极板3长宽侧面附近的7_范围内，使得喷嘴喷出的液流与阳极板3的长宽侧面所在的竖直面紧贴，使得第二喷液管602上的喷嘴喷出的电解液液流进入阳极板3表面附近的下降液流中，二者相互不影响，相互不掺混，从而实现了对阳极板3和阴极板4表面附近的电解液进行置换更新，显著减小了阳极板3和阴极板4表面附近的浓差极化；且根据上述关于沉降阳极泥的理论，沉降阳极泥析出后富集于阳极板3表面附近的电解液中，采用第二进液装置6从上往下喷射电解液，与沉降阳极泥的沉降方向一致，且可以加快下降液流的流速，从而加快了沉降阳极泥的沉降；再者，采用本实施的技术方案还取得了预料不到的技术效果:阳极板3表面附近的下降液流与阴极板4表面附近的上升液流形成了电解液对流，第一进液装置2持续地向上升液流喷射电解液从而进一步提高了上升液流的速度，第二进液装置6持续地向下降液流喷射电解液从而进一步提高了下降液流的速度，二者结合，显著提高了上升液流与下降液流之间的对流强度，在上升液流和下降液流之间形成一个无形的屏障，阻挡了阳极板3表面附近的电解液中的杂质金属离子以及理论上不该在阴极板4上析出的金属离子向阴极板4表面的扩散运动，以不同于常规解决方法的方式解决了阴极板4表面附近的电解液被上述杂质金属离子和理论上不该在阴极板4上析出的金属离子污染的问题，显著提高了产品质量和表面质量。综上，采用本实施例的技术方案，显著改善了对高杂阳极板的电解精炼，实现了超高电流密度的电解精炼，基本实现了超高电流密度电解精炼高杂阳极板。
[0088]在本发明的一个实施例中，第二喷液管602与槽体1内电解液液面齐平，或位于槽体1内电解液液面以下，或位于槽体1内电解液液面以上。
[0089]为了更好地改善对高杂阳极板的电解精炼，更好地实现超高电流密度的电解精炼，更好地实现超高电流密度电解精炼高杂阳极板，在本发明的一个实施例中，第二进液装置6还包括若干个支撑件以及锁紧装置；第二喷液管602通过若干个支撑件固定设置于槽体1长度方向上的内侧面槽壁上，且第二喷液管602与支撑件活动连接以用于当第二喷液管602受到外力转矩时，第二喷液管602可以绕其轴向中心线自转，且第二喷液管602的进液口与第二进液管601的出液口 501旋转密封连接以用于当第二喷液管602受到外力转矩时，第二喷液管602可以绕其轴向中心线转动而第二进液管601固定不动，第二喷液管602与锁紧装置连接以用于当外力转矩消失时，锁紧第二喷液管602停止其自转。
[0090]为了更好地改善对高杂阳极板的电解精炼，更好地实现超高电流密度的电解精炼，更好地实现超高电流密度电解精炼高杂阳极板，进一步的，在本发明的一个实施例中，第二进液装置6还包括若干个轴承、齿轮、动力机构、程控切断阀以及自转角度检测器；第二喷液管602通过轴承与支撑件连接，每个支撑件对应一个轴承，第二喷液管602与轴承的内圈固定连接，支撑件与轴承的外圈固定连接；齿轮设置于第二喷液管602上且靠近第二喷液管602与第二进液管601连接处的部位，齿轮与动力机构连接以用于当动力机构输出转矩时，第二喷液管602可以绕其轴向中心线自转而第二进液管601固定不动；自转角度检测器设置于第二喷液管602上、用于监测喷嘴的喷口朝向在第二喷液管602自转的过程中的变化，自转角度检测器与控制系统电连接以用于向控制系统提供喷嘴的喷口朝向变化信号；程控切断阀设置于第二进液管601的进液口处，且程控切断阀与控制系统电连接；当喷嘴的喷口朝向满足使得喷嘴喷出的电解液液流射入槽体1内的电解液中且偏向阳极板3与阴极板4之间的间隙时，控制系统控制程控切断阀打开以使电解液流入第二喷液管602或控制程控切断阀闭合以截断电解液流向第二喷液管602，当喷嘴的喷口朝向在其余角度时，控制系统控制程控切断阀闭合以截断电解液流向第二喷液管602。
[0091]优选的，在本实施例中，控制第一喷液管202上的喷嘴的喷口朝向从下往上转动，与阴极板4表面附近的电解液的上升运动方向一致，且控制第二喷液管602上的喷嘴的喷口朝向从上往下转动，与阳极板3表面附近的电解液的下降运动方向一致。进一步的，第一喷液管202和第二喷液管602设置在槽体1内同一个内侧面槽壁上。进一步的，为了减小第一喷液管202和第二喷液管602带动喷嘴自转所占用的空间，提高电解槽内的空间利用率，优选的，动力机构为正反转式动力机构，且与控制系统连接，控制系统控制动力机构正反转以使得第一喷液管上的喷嘴的喷口朝向只在上述的A-B连线与A-C连线之间的夹角中上下往复转动，使得第二喷液管上的喷嘴的喷口朝向满足使得喷嘴喷出的电解液液流射入槽体1内的电解液中且偏向阳极板3与阴极板4之间的间隙且只在一个夹角中上下往复转动。当第一喷液管202的喷嘴的喷口朝向从下往上转至最高位时，优选为上述的B点205，动力机构停止转动，开始向相反的方向转动，在从上往下转动的过程中控制系统控制程控切断阀闭合以截断电解液流向第一喷液管202，喷嘴不喷液；当喷嘴的喷口朝向从上往下转至最低位时，优选为上述的C点206，动力机构开始带动第一喷液管202从下往上运动，在从下往上转动的过程中控制系统控制程控切断阀打开以使电解液流入第一喷液管202，喷嘴按照上述方案正常喷射电解液。第二喷液管602在上述夹角中上下往复转动时，在从上往下运动的过程中喷嘴喷液，在从下往上运动的过程中喷嘴不喷液。优选的，上述控制系统为PLC控制系统或DCS控制系统。
[0092]在第一喷液管202和/或第二喷液管602转动的过程中，控制从喷嘴喷出的电解液流速在一个合理的区间，既不太小，以实现对较远处电解液的置换更
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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