本发明专利技术涉及应用于现有的用于从具有高盐浓度的水溶液中提取重金属的方法和装置的组成和用途的技术条件，唯一的目的是使所述方法适应由于对其保护而已经发生的技术、工艺和生态发展并基本上优化成果。为了这个目的，本专利申请的发明专利技术向最初专利的装置中增加可管理三个新动作的电子控制装置(MC)。公开的内容还在装置的某些元件的性质、功能、目的和操作方面改进，并在电镀操作结束时增加过滤器，其目的是优化排出的废液的质量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】已知溶解在水溶液中的重金属可通过电解分离，电解是这样一种方法，即，将两个电极(其中一个称为“阳极”，另一个称为“阴极”)浸入所述水溶液，然后将每个电极连接至电流发生器的一个末端或另一个末端，以在所述水溶液中驱使正或负电荷元素流通以及使这样分离的重金属在所述电极上集中。当水溶液盐浓度低且待分离金属浓度高时，通常能够获得该已知方法的最好效果。当该关系颠倒即待处理溶液盐浓度高且待分离金属浓度低时，该方法的效能就要低的多，且该方法在这种情况下实际上是不适用的。意识到这些情况的本专利技术的专利技术人通过在1995年5月2日提交的法国专利FR9505227(1996年11月8日以公开号2733748公开)提供针对该问题的第一种解决方案，下文称该专利为“最初专利”。1995年提交的此最初法国专利涉及一种方法及用于实施该方法的装置，包括通过称为微分电镀(électrodéposition différentielle)的电解法捕获已电离的或在放射性废液的悬浊液中或不在电极上的元素。其主要主张一种电解方法及用于实施该方法的装置，其特征在于：在容纳于槽中的具有高盐浓度的水溶液中加入称为“接地极”的附加电极，其材料和结构(texture)与其它电极(阳极和阴极)相同并单独连接至电流发生器的接地。该添加至正常电解装置的接地极为了得到效果需限制或消除存在于水溶液中的强盐浓度影响，这阻碍了电流在所述溶液中的流通，且同样改变了该方法的效果。仅具有电连接的功能而不接收重金属(与装置的阳极和阴极相反)的所述接地极的浸入使能够获得与常规电解情况(即，具有低盐浓度的溶液且在相似的周期长度中)下获得的效果相同的效果。所述专利还主张一种电解方法及用于实施该方法的装置，其特征在于：溶液的闭合回路中的间歇搅拌通过例如为泵的驱动元件执行，从而同时排空和填充装置的槽。对待处理溶液进行这种搅拌，目的是在电流流过的作用下阻止存在于溶液中的各种物质阻碍重金属固定的自身按序组织。这使溶液在电解操作过程中能够保持均匀。该专利还主张在待处理溶液的电解操作过程中，使溶液在电解槽与容纳有例如为粘土颗粒的过滤器之间间歇循环流动。溶液在电解槽与过滤器之间的这种循环优选为由泵驱动，这能够过滤溶液以通过过滤保留某些难以通过电解分离的裂变产物。电解结束时，如此处理并过滤的溶液回到槽及最终的过滤器，最终的过滤器使过滤精制以在排放溶液前获得重金属的最大限度的提取。最后，该专利还要求保护装置的部件，例如各电极、连接件等的形状、布置和材料。该方法的实施、技术的发展以及生态学方面的要求引导专利技术人改变来自上述最初专利的方法以使其适应这些改变，并照此在净化后获得最优质量的排出液并且实际符合如核、医学、冶金等行业的现行标准。为此目的，专利技术人在本专利中向最初专利的设备增加了可控制三个新动作的电子控制装置。公开的内容还在本专利技术的装置的某些元件的性质、功能、目的和操作方面改进，且在电解操作结束时增加过滤器，其目的是通过将具有由残余离子运动驱动的弱电动势的成分固定，优化排出的废液的质量(dont la mission est d'optimiser la qualité de l'effluent rejeté en fixant les composants à faible force électromotricepar les mouvements ioniques résiduels)。增加至最初专利的装置的电子控制装置具有第一个功能：根据依待处理溶液的化学成分确定的频率连续切断装置的电源。该动作非常重要，因为供电的临时停止会导致溶液中的元素与电极之间相互作用，该相互作用由包含在溶液中的离子与电极之间的交换引起。因此，结果是回到使电极的所有能力恢复的电子平衡，而不损失切断电力前沉积的材料。增加至最初专利的装置的电子控制装置的第二个功能是将最初专利No.2733748的方法中提供的内部接地极解耦，以提高电极的离子除垢速度。接地极的这种解耦作用的目的是扰乱离子系统以使自由电子回到它们各自电极的路径，且使离子重新沉积在它们必须沉积的地方。增加至最初专利的装置的电子控制装置的第三个功能是在整个微分电解操作期间使用布置于待处理溶液中并位于装置的电极之间的传感器维持并调节待处理溶液中的恒定最佳电压。已知整体的电阻率随沉积在电极上的物质的质量连续变化。因此控制并维持电极间的恒定电压是该方法的要素。这些通过增加电子控制装置施加在(plaquée sur)最初专利的装置的操作的特殊功能增强了用于提取重金属的方法的效力，以使其更好地适应技术发展和新技术以及生态的要求。这样，该电子控制装置允许所有的控制、调整和调节，以及操作的适当演化所要求的信息的传递及后者的存储。为改进最初专利的装置的性能，本专利的装置还提出，本装置的接地极的材料和结构与例如阳极和阴极的电极的材料和结构不同。本专利的装置还提出电极的材料和结构不同。这样，阳极和阴极可由完全不同并根据待处理溶液的化学和放射化学成分(放射性废液)确定的材料制成。在增加至最初专利以改善最初专利的性能和产量的特征中，本专利的装置提供置于电极之间的传感器，以能够在微分电解操作的整个过程中控制并调节正被处理溶液中的电压，传感器为化学中性质地，例如为用于化学测量的玻璃参考电极。补充并改进最初专利的装置的特征、组成和操作的本专利的装置提供电极，该电极承载在电解操作期间被捕获且在操作结束时根据污染效果的类型和等级被烧毁或被限制的污染元素(放射性元素)，处理后的废液根据其质量被排放至环境中或工业再利用。本专利技术还提供插入微分电解槽的电极，该在最初专利中具有圆柱且同轴的形状的电极具有不同的形式，尤其是为平板状。在这种情况下，原理保持不变，电极应用于盘中的中性支撑件的相对表面，微分接地置于绝缘管中以防止任何电子失真。本专利技术提供的装置允许用在连续的交替周期或连续操作中。在后者的情况下，待处理溶液的供应是通过槽的下部并以根据待处理溶液的化学成分和性质确定的低速实现的，处理后的溶液的排除在槽的顶部由为此配备的管道完成。为了在操作结束时排出尽可能纯净的废液，本专利提供在装置的末端增加或替代主要用于固定在微分电解法结束时仍存在于溶液中的具有弱电动势的残余元素的电滤过滤器(I'adjonction ou le remplacement en fin de dispositif d'un filtre d'électro filtration destiné principalement à fixer les éléments résiduels à faible force électromotrice)。事实上，已观察到包含在废液中的电动势非常弱或为零的已电离的元素穿过初级过滤器和电解处理路径，而未被捕获或仅以微小比例被捕获。这些元素随后很容易被固定在第二过滤器上。该状况看起来是由于以下事实产生的：离开电解作用的废液还未达到其诱发形成固定在过滤材料上的胶体的离子稳定性。本专利技术的电滤过滤器的目的是利用该特征以更容易地固定具有弱电动势的所述成分，其由所述电滤过滤器的放大的仍存在的一组弱离子运动驱动。所述电滤过滤器主要包括圆柱形容器，圆柱形容器例如由与其操作和性能相配的塑料材料制成。其尺寸(高本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于优化电解提取具有高盐浓度的水溶液中的重金属的产量的方法，其特征在于，与该方法的实施关联：a)与在具有高盐浓度的水溶液中电解提取重金属关联的操作的管理、控制和调节。b)对诸如电极(6)至(11)、(22)以及敏感探头(ST)的有源元件的新的技术定义。c)新的操作范围。d)过滤已处理的具有高盐浓度的水溶液的附加装置(FEF)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于优化电解提取具有高盐浓度的水溶液中的重金属的产量的方法，其特征在于，与该方法的实施关联：a)与在具有高盐浓度的水溶液中电解提取重金属关联的操作的管理、控制和调节。b)对诸如电极(6)至(11)、(22)以及敏感探头(ST)的有源元件的新的技术定义。c)新的操作范围。d)过滤已处理的具有高盐浓度的水溶液的附加装置(FEF)。2.根据权利要求1所述的用于优化电解提取具有高盐浓度的水溶液中的重金属的产量的方法，其特征在于，负责管理、控制和调节操作的电子控制装置(MC)根据连续受限期间和频率控制电解装置的电源(CA)中断，所述连续受限期间和频率根据待处理溶液(3)的化学成分及使用的所述电极(6)至(11)(22)的结构确定。3.根据前述权利要求所述的用于优化电解提取具有高盐浓度的水溶液中的重金属的产量的方法，其特征在于：负责管理、控制和调节操作的所述电子控制装置(MC)根据与本方法有关的不同因素确定的连续期间和周期性，与控制装置的所述电极(6)至(11)的供电相独立地控制接地极(22)的解耦。4.根据前述任意权利要求所述的用于优化电解提取具有高盐浓度的水溶液中的重金属的产量的方法，其特征在于：负责管理、控制和调节操作的所述电子控制装置(MC)在整个电解操作期间基于来自所述敏感探头(ST)的信息对待处理溶液(3)中存在的最适宜和恒定电压的控制和调节进行控制，所述敏感探头(ST)被引入待处理溶液(3)中，位于电极对(6)(7)、(8)(9)和(10)(11)之间。5.根据前述任意权利要求所述的用于优化电解提取具有高盐浓度的水溶液中的重金属的产量的方法，其特征在于：当被固定的污染元素为放射性物质和/或通过适于被固定的污染元素及其污染效应水平的装置消除被固定污染元素时，所述电极(6)(9)(10)(7)(8)(11)被限制。6.根据前述各权利要求中的任一项所述的用于优化电解提取具有高盐浓度的水溶液中的重金属的产量的方法，其特征在于：该操作可以通过交替连续的周期或连续进行，在后一种情况下，所述待处理溶液(3)的供应通过电解槽(2)的底部进行，例如通过管道(24)并以根据待处理溶液(3)的化学成分和所述装置的电极(6)到(11)的结构确定的慢速进行，处理后的溶液的排出在电镀槽(2)的顶部通过为此配备的管道(28)进行。7.用于实施根据权利要求1-6所...
【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·布格耐特，
申请(专利权)人：让·米歇尔·佛格茹克思，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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