一种铟电解液的降温方法技术

本发明专利技术公开了一种铟电解液的降温方法，涉及湿法冶金技术领域。本发明专利技术所述铟电解液的降温方法包括如下步骤：(1)将铟电解液从电解槽泵入高位槽中，与高位槽中的水冷盘管进行换热；(2)待高位槽中铟电解液的温度降至目标值后，将铟电解液输送回电解槽中。通过将水冷盘管与板式换热器进行热交换、板式换热器与冷水箱进行热交换、冷水箱与冷冻机进行热交换、冷冻机与冷却水塔进行热交换，逐级降温，可以保证铟电解液的温度相对较为稳定，不会产生较大幅度的波动，制得的铟产品具有较好的品质，并且以所述方法进行降温相对较为节能。且以所述方法进行降温相对较为节能。

【技术实现步骤摘要】
一种铟电解液的降温方法


[0001]本专利技术涉及湿法冶金
，尤其涉及一种铟电解液的降温方法。

技术介绍

[0002]随着现代技术水平快速发展，高纯稀散金属的应用领域越来越广，作为生产液晶屏面的高纯铟，其消耗量与日俱增，产品纯度要求不断提高。电解精炼法作为一种提纯工艺被绝大多数的工厂用于制备高纯铟。在电解精炼制备高纯铟的过程中，影响铟产品质量的因素主要有电解液成份、槽电压、电流密度、电解温度等因素。其中，生产中的电解温度一般控制在20～30℃，在此范围内，可有效防止阳极钝化、控制各种离子的扩散速度和电解液的导电率、降低槽电压、使铟在阴极致密地析出，同时可以降低杂质在阴极上放电析出的可能性，从而提高铟产品质量。当电解温度过低时不仅会使电解液粘度增加、In
3+
的传质条件变差，致使产量和品质都下降，甚至会使电解液中的硫酸钠析出，粘附到阴极板、电解槽壁上及管道内部，造成堵管、冒槽等安全事故。当电解液温度过高时则会引起Zn、Pb、Sn、Cd、Tl等金属和氢气的放电电位降低、降低铟产品质量，同时增加电解液的蒸发损失、造成电解液成分变化、并且蒸发出来的电解液酸气造成车间环境污染、损坏设备和危害人体健康。因此，为生产出合格稳定的产品，保证稳定的铟电解液温度是非常必要的。
[0003]现有资料中，有通过在厂房内增加空调来控制温度的情况，但是容易存在制冷量不够，并且存在电气元件腐蚀等问题，而且没有抓住电解温度的控制主要是在于控制电解槽中电解液温度这一关键点。这是因为铟电解槽由槽体、阳极和阴极组成。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处，铟金属发生氧化反应，形成铟离子进入溶液。在阴极与溶液界面处，铟离子发生还原反应，形成铟金属单质，获得所需铟产品。在电解过程中，因为其反应过程中的持续发热，会放出热量到电解液中，致使电解液温度上升，如不及时散热容易造成热量堆积，造成电解液中的杂质溶解加快，影响产品品质。
[0004]中国专利文献CN211771590U提及一种碱性湿法工艺中电解槽溶液降温装置，该装置能将电解槽内部的电解液通过酸碱泵在槽外实现热交换然后回到电解槽中，能及时进行散热，而换热器内的冷却水通过循环散热实现冷媒的持续输入。该方法相比于简单的空调散热，具有散热快的效果，但是仅适合于难挥发、腐蚀性微弱的碱性电解液，而对于铟电解液类的容易挥发、强腐蚀性的酸性溶液不适用；并且其降温程度较低，仅是以简单的冷却水塔进行空气冷却，受环境温度影响大，难以获得30℃以下的温度。
[0005]因此，为解决当前铟电解液降温中的换热程度差、换热温度波动大、设备腐蚀、能耗高等问题，本专利技术提出一种铟电解液降温的方法，温度控制精度高、温度波动范围小、自动控制程度高并且方便维持稳定电解液浓度。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种铟电解液的降温方法，所述方法换热温度波动小，能耗低，电解液的浓度稳定，制备出的铟产品的质量好，降温
过程中的能耗低，对环境无污染。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
[0008]一种铟电解液的降温方法，所述方法包括如下步骤：
[0009](1)将铟电解液从电解槽泵入高位槽中，与高位槽中的水冷盘管进行换热；所述高位槽和水冷盘管可以为一个，也可以为多个；
[0010](2)待高位槽中铟电解液的温度降至目标值后，将铟电解液输送回电解槽中；所述目标值为20～30℃。
[0011]所述电解槽的出口与所述高位槽的入口连接，所述高位槽的出口与所述电解槽的入口连接；所述水冷盘管的出口与板式换热器的第一入口连接，所述板式换热器的第一出口与水冷盘管的入口连接；所述板式换热器的第二出口与冷水箱的第一入口连接，所述冷水箱的第一出口与板式换热器的第二入口连接；所述冷水箱的第二出口与冷冻机的第一入口连接，所述冷冻机的第一出口与冷水箱的第二入口连接；所述冷冻机的第二出口与冷却水塔的入口连接，所述冷却水塔的出口与冷冻机的第二入口连接。所述冷水箱的第一入口位于第二入口之下，所述冷水箱的第一出口位于第二出口之上。
[0012]本专利技术通过水冷盘管、板式换热器、冷水箱、冷冻机和冷却水塔逐级降温，可以实现稳定的传热和换热，维持铟电解液的温度在较小范围内波动，对铟产品的质量影响较小。
[0013]优选地，所述步骤(1)中，使用耐酸泵将铟电解液泵入高位槽中。
[0014]优选地，所述板式换热器将第一冷却水输送入水冷盘管中，所述水冷盘管将第一冷却回水输送入板式换热器中，所述第一冷却水的温度为10～15℃，所述第一冷却回水的温度为15～20℃。
[0015]优选地，所述冷水箱将第二冷却水输送入板式换热器中，所述板式换热器将第二冷却回水输送入冷水箱中，所述第二冷却水的温度为5～10℃，所述第二冷却回水的温度为10～15℃。
[0016]优选地，所述冷冻机将冷冻水输送入冷水箱中，所述冷水箱将冷冻回水输送入冷冻机中，所述冷冻水的温度为0～5℃。
[0017]通过控制每一级的温度降低幅度在5～10℃范围内可以使铟电解液的温度基本保持恒定不变。
[0018]优选地，所述冷却水塔将第三冷却水输送入冷冻机中，所述冷冻机将第三冷却回水输送入冷却水塔中，所述第三冷却水的温度为30～35℃，所述第三冷却回水的温度为40～50℃。本专利技术通过设置冷却水塔对循环水进行风冷降温，然后再输送回冷冻机中制冷，可以节约能源。
[0019]优选地，所述步骤(1)中，当铟电解液的温度达到设定值后启动泵，将铟电解液泵入高位槽中；所述高位槽中铟电解液的体积小于电解槽中铟电解液的体积；所述设定值为20～30℃。通过上述方案可以使电解液的温度实现缓慢稳定的降低，不会急剧变化影响电解效果。
[0020]优选地，本专利技术通过温度反馈控制柜控制泵的启闭和运行速度，当电解槽中电解液的温度高于30℃时，启动泵进行换热。
[0021]优选地，所述高位槽中铟电解液的液面高于电解槽中铟电解液的液面；所述高位槽中出液口的位置高于水冷盘管。通过以上方案可以使高位槽中的电解液能够自动流入电
解槽中，实现自动控制。
[0022]优选地，所述水冷盘管的材质为钛、钛合金、哈氏合金、Inconel合金、石墨、碳化硅中的至少一种。上述材料具有良好的导热性能，并且耐酸腐蚀。
[0023]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0024]本专利技术通过以水冷盘管、板式换热器、冷水箱、冷冻机、冷却水塔逐级降温，使铟电解液的温度稳定，提升了铟产品的质量，并且温度控制操作可实现自动化，在常温常压下进行，降温方法简单、安全、高效。此外，本专利技术所述降温方法可以实现冷却水的循环利用，无废水产生，并且对电能的消耗较少，更为节能。
附图说明
[0025]图1为铟电解液的降温工艺流程图。
具体实施方式
[0026]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铟电解液的降温方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将铟电解液从电解槽泵入高位槽中，与高位槽中的水冷盘管进行换热；(2)待高位槽中铟电解液的温度降至目标值后，将铟电解液输送回电解槽中；所述电解槽的出口与所述高位槽的入口连接，所述高位槽的出口与所述电解槽的入口连接；所述水冷盘管的出口与板式换热器的第一入口连接，所述板式换热器的第一出口与水冷盘管的入口连接；所述板式换热器的第二出口与冷水箱的第一入口连接，所述冷水箱的第一出口与板式换热器的第二入口连接；所述冷水箱的第二出口与冷冻机的第一入口连接，所述冷冻机的第一出口与冷水箱的第二入口连接；所述冷冻机的第二出口与冷却水塔的入口连接，所述冷却水塔的出口与冷冻机的第二入口连接。2.如权利要求1所述铟电解液的降温方法，其特征在于，所述板式换热器将第一冷却水输送入水冷盘管中，所述水冷盘管将第一冷却回水输送入板式换热器中，所述第一冷却水的温度为10～15℃，所述第一冷却回水的温度为15～20℃。3.如权利要求1所述铟电解液的降温方法，其特征在于，所述冷水箱将第二冷却水输送入板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鸿飞，姚雁斌，张文涛，殷亮，朱刘，
申请(专利权)人：广东先导稀材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：