一种电解氧化物还原系统技术方案

本发明专利技术属于氧化物电解技术领域，具体的说是一种电解氧化物还原系统，包括电解单元、输料单元和出料单元，所述电解单元包括外壳、输料口、直流电源器、伸缩杆和假底板；本发明专利技术通过设置顶杆、滚轮、过滤网、假底板、喷孔、复位弹簧和安装槽，顶杆通过滚轮带动假底板两端在安装槽内向上挤压复位弹簧，当假底板底部失去挤压时，复位弹簧将带动假底板恢复原位，随着假底板上下振动时，使外壳内底部与假底板之间的电解液通过喷孔冲向过滤网，并且冲击着假底板上表面上的沉淀，清理过滤网表面上的沉淀，同时也将假底板上表面上积累的沉淀冲向上部电解液中，使沉淀内的氧化铜与硫酸充分反应，进一步加强了氧化铜充分反应的效率。步加强了氧化铜充分反应的效率。步加强了氧化铜充分反应的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电解氧化物还原系统


[0001]本专利技术属于氧化物电解
，具体的说是一种电解氧化物还原系统。

技术介绍

[0002]电解是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程；
[0003]例如电解铜，将粗铜作为阳极且纯铜作阴极，以硫酸和硫酸铜的混合液作为电解液；通电后，铜从阳极溶解成铜离子向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜；而阳极粗铜中的杂质，其中比铜活泼的铁和锌等会随着铜一起溶解为离子，而比铜不活泼的金和银等会沉淀在电解槽底部；随着电解过程的反应，在电解的条件下：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑
+2H2SO4，电解槽内的水和硫酸铜不断地消耗，从而造成电解铜过程中耗电量增加和速度变慢的后果；但根据CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O反应公式，通过向电解槽加入氧化铜，使氧化铜消耗硫酸的同时既生成硫酸铜又生成水，从而使电解液恢复到原来的状态；同时当电解槽底部沉淀过多，可能在影响电解反应速率，并且阳极泥中的金和银也属于珍贵的材料，因此需要对电解槽底部沉淀进行处理。
[0004]目前，大部分生产商面对电解槽底部沉淀基本上直接对其进行铲除，未考虑沉淀中可能还存在着未反应完全的物质，例如在电解铜的氧化还原过程中，后续为了使电解液中的硫酸铜溶液恢复到原来的状态，可以往电解槽内加入氧化铜进行反应，但是一部分氧化铜未能与电解槽内的硫酸完全反应，直接沉淀在电解槽底部，在对电解槽底部清理时，存在可能使氧化铜随电解槽底沉淀物一同被处理，从而造成资源的浪费的后果。
[0005]鉴于此，本专利技术提出一种电解氧化物还原系统，解决了上述问题。

技术实现思路

[0006]为了弥补现有技术的不足，解决现有的电解氧化物还原系统，在电解铜的过程中，一部分氧化铜未能与电解槽内电解液完全反应，氧化铜将会沉淀在电解槽底部，使氧化铜可能随槽底沉淀物一起被处理，造成资源的浪费的问题。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述一种电解氧化物还原系统，包括电解单元、输料单元和出料单元，所述电解单元包括外壳、输料口、直流电源器、伸缩杆和假底板；所述外壳上端设有顶盖，所述直流电源器固连在顶盖上表面的中间部位，且所述输料口开设在顶盖上端中间部位；
[0008]所述直流电源器两端表面固连有连接线，左侧的所述连接线远离直流电源器的一端伸入外壳内部并固连有阳极板，右侧的所述连接线远离直流电源器的伸入外壳内部的端部固连有阴极板；
[0009]所述外壳两侧内壁靠近底部的部位开设有安装槽，所述假底板两端嵌入所述安装槽中并通过复位弹簧与所述安装槽内表面活动连接；
[0010]所述伸缩杆固连在外壳底部外侧，伸缩杆上的顶杆端部伸入外壳内部并与假底板
下表现相接触；
[0011]工作时，将由硫酸和硫酸铜混合液配置的电解液由输料单元运输到外壳内部，然后将顶盖与外壳底部合并，且顶盖通过直流电源器带动着阳极板和阴极板插入外壳内的电解液中，阳极板和阴极板通过连接线与直流电源器两侧相连接，阳极板由粗铜制作的厚板且阴极板由纯铜制作的薄板，控制器控制着直流电源器启动，通电后，铜从阳极溶解成铜离子向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜，阳极：Cu
‑
2e
‑
＝Cu
2+
，阴极：Cu
2+
+2e＝Cu；而阳极粗铜中的杂质，其中比铜活泼的铁和锌等会随着铜一起溶解为离子，而比铜不活泼的金和银等会沉淀在假底板上表面；在电解状态下，根据反应式2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑
+2H2SO4和CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O得知外壳内电解液中的硫酸铜和水不断被消耗，而硫酸铜和水的减少可能会造成电解铜过程中耗电量增加和速度变慢的后果，通过向电解液内加入氧化铜，使氧化铜消耗硫酸的同时既生成硫酸铜又生成水，从而使电解液恢复到原来的状态；因此通过输料口将氧化铜加入外壳内部，随着氧化铜在电解液内不断反应，可能有一部分氧化铜未能完全反应沉淀在假底板上表面，假底板两端在安装槽内活动连接且假底板两端表面通过复位弹簧与安装槽内壁相连接，控制器间歇地启动电机，使电机通过伸缩杆带动着假底板在外壳内部上下晃动，从而使假底板表面上的未完全反应的氧化铜重新回到电解液中，从而进一步提高了氧化铜与硫酸充分反应的效率，同时假底板可以防止沉淀和未反应的氧化铜掉落到外壳底部，且可以通过更换假底板除去沉淀，防止后续在清理沉淀时对外壳底部表面产生损坏，最后除去的沉淀通过出料单元运输到下一步骤。
[0012]优选的，所述假底板表面均匀开设有喷孔，且所喷孔形状为锥形，且所述喷孔小端位于假底板上表面，且假底板上位于喷孔上方的部位设有过滤网；
[0013]工作时，随着假底板上下振动，使位于外壳内底部与假底板之间的电解液从喷孔冲出，喷孔的形状为锥形，且喷孔小端位于假底板上表面，从而使电解液通过喷孔更迅速地喷向过滤网，清理过滤网表面上的沉淀物，防止沉淀物堵塞过滤网上的滤孔，从而进一步保证了氧化铜与硫酸在外壳内部充分反应的效果，同时过滤网防止沉淀杂质进入假底板下方，不利于后期工作人员清理外壳底部沉淀杂质。
[0014]优选的，所述过滤网形状为倒锥形，且过滤网远离假底板的一端固连有弧形板；
[0015]工作时，弧形板两端底部与两侧过滤网上端相连接形成半封闭空间，且相比横向设置的过滤网，倒锥形的过滤网更有利于防止下落的沉淀堵塞过滤网的滤孔，避免影响电解液通过过滤网到外壳内底部与假底板之间；当沉淀落在弧形板表面上时，随着假底板上下振动，弧形板表面上的沉淀在电解液的冲击下快速滑落，且弧形的外表面有利于防止沉淀积累，从而进一步防止沉淀粘固在假底板表面的效果。
[0016]优选的，所述假底板上表面靠近外壳内壁的部位固连有弹性滤网，且所述弹性滤网远离假底板的一端固连在外壳内壁上；
[0017]工作时，随着假底板上下振动，电解液中的沉淀可能在液体流速的带动下通过安装槽移向外壳内底部与假底板之间，因此通过弹性滤网的设置避免沉淀移向安装槽内，同时也防止沉淀卡在复位弹簧间，避免影响假底板的上下振动，且弹性滤网随着假底板上下振动而自动清理表面，同时也防止沉淀通过安装槽掉落到外壳底部。
[0018]优选的，所述假底板的宽度小于两侧安装槽相对侧壁之间的间距；
[0019]工作时，假底板上下表面固连复位弹簧，增强假底板上下振动的幅度，且假底板侧
面也固连复位弹簧，增强假底板水平振动的幅度，同时假底板的宽度小于安装槽内壁的宽度，有利于增加假底板在安装槽内振动的幅度，随着假底板上下晃动幅度的增加，使沉淀不易在假底板表面上积累，从而进一步避免了沉淀在假底板上表面积累的效果。
[0020]优选的，所述顶杆上部转动连接有滚轮，且所述伸缩杆在外壳底部倾斜设置；
[0021]优选的，所述滚轮表面上均匀固连有阻挡块，且所述阻挡块与假底板底部在外壳内相配合；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解氧化物还原系统，包括电解单元、输料单元和出料单元，其特征在于：所述电解单元包括外壳(1)、输料口(2)、直流电源器(3)、伸缩杆(4)和假底板(5)；所述外壳(1)上端设有顶盖，所述直流电源器(3)固连在顶盖上表面的中间部位，且所述输料口(2)开设在顶盖上端中间部位；所述直流电源器(3)两端表面固连有连接线(31)，左侧的所述连接线(31)远离直流电源器(3)的一端伸入外壳(1)内部并固连有阳极板(32)，右侧的所述连接线(31)远离直流电源器(3)的伸入外壳(1)内部的端部固连有阴极板(33)；所述外壳(1)两侧内壁靠近底部的部位开设有安装槽(51)，所述假底板(5)两端嵌入所述安装槽(51)中并通过复位弹簧(52)与所述安装槽(51)内表面活动连接；所述伸缩杆(4)固连在外壳(1)底部外侧，伸缩杆(4)上的顶杆(41)端部伸入外壳(1)内部并与假底板(5)下表现相接触。2.根据权利要求1所述的一种电解氧化物还原系统，其特征在于：所述假底板(5)表面均匀开设有喷孔(53)，所述喷孔(53)为锥形孔，且所述喷孔(53)小端位于假底板(5)上表面，且假底板(5)上位于喷孔(53)上方的部位设有过滤网(54)。3.根据权利要求2所述的一种电解氧化物还原系统，其特征在于：所述过滤网(54)形状为倒锥形，且过滤网(54)远离假底板(5)的顶端固连有弧形板(55)。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，马鑫，
申请(专利权)人：王鑫，
类型：发明
国别省市：