ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ВАННА

Предлагаемое техническое решение относится к гальванотехнике, в частности к устройствам для выделения цветного металла из раствора под воздействием электрического тока, например, меди.
Известны электролитические ванны содержащие цельный металлический корпус в виде боковых стенок и жестко соединенного с ними в нижней части дна. Внутрь ванны заливается жидкий электролит и устанавливаются электроды на которых осаждается металл под воздействием электрического тока. Циркуляция электролита производится по специальным каналам, выполненным в боковых стенках корпуса, а подвод электроэнергии производится через токоподводящие закрепленные в верхней части продольных боковых стенках ванны (см. например авторское свидетельство, СССР, №876803 по кл. С 25 Д 17/02 за 1981 г.).
Недостатком этих ванн является невысокая стойкость в процессе эксплуатации из-за быстрого разрушения боковых стенок и дна ванны под воздействием агрессивной среды и электрического тока. Кроме того, необходимо увеличивать зазор между стенками корпуса ванны и анодами, на которые производится осаждение металла, чтобы исключить пробой напряжения на корпус ванны в процессе работы, а это уменьшает площадь анода и снижает производительность ванн.
Так же известны ванны для химически агрессивных сред содержащие металлический корпус из листового металла, а внутри боковые стенки и дно ванны защищены листовым химстойким материалом, у которого снаружи со стороны стенок емкости выполнены фаски и дополнительные сварные швы на вертикальных и горизонтальных стыках листов (см. свидетельство на полезную модель, РФ, №8968 по кл С 25 Д 17/02 за 1999 г.).
Известны ванны для проведения электро и электрохимических процессов содержащие внешний и внутренний корпусы, причем дно внутреннего корпуса имеет набор полуцилиндрических профилей и расположены перфорированные трубки с соплами вдоль дна корпуса, исполнительный механизм для регулирования расхода электролита и узлы сочленения корпусов между собой за счет разъемных элементов. При этом наружный корпус выполнен из металла и представляет собой емкость с боковыми стенками и жестко соединенным с ним дном. (см. патент РФ №2042743 по кл. С 25 Д 17/02 за 1995 г.)
Недостатком этих ванн является сложность конструкции и требует выполнения наружного корпуса герметичным со стороны дна, а сам корпус изготавливать из металла. Также эти ванны невозможно использовать при блочном расположении нескольких ванн как по длине ванны так и по ширине., т.к. боковые стенки ванн увеличиваются по толщине вдвое, что приводит к повышенному расходу метериала при их изготовлении.
Технической задачей предлагаемого решения является устранение указанных выше недостатков, повышение стойкости и увеличение срока службы электролитических ванн в процессе эксплуатации.
Указанная задача достигается тем, что в электролитической ванне, содержащей корпус из боковых стенок и дна, а внутренняя полость корпуса армирована футеровкой из листового химстойкого материала, расмещенного вдоль стенок корпуса и дна и соединенного между собой монолитно, сливной карман и трубопровод подачи электролита, боковые стенки корпуса ванны выполнены из отдельных плоских бетонных плит, дно выполнено отдельно от боковых стенок, в виде деревянного щита, закрепленного на опорах в нижней чисти боковых стенок, а сливной карман и подающая магистраль для электролита установлены на противоположных поперечных боковых стенок.
Еще одним отличием предлагаемой ванны является то, что футеровка выполнена из винипласта, а выходной канал подающего трубопровода расположен у дна футеровки.
На фиг.1 - изображен продольный разрез ванны предлагаемой конструкции.
На фиг.2 - вид А фиг.1.
Как показано на фиг.1 предлагаемая ванна содержит опоры 1 на которых установлены продольные боковые стенки 2, 3 и поперечные боковые стенки 4, 5. Между боковыми стенками на опорах 1 установлен деревянный щит 6, выполненный из деревянных брусков. Внутрь корпуса устанавливается футеровка 7, выполненная из химстойкого листового материала, выполненная в виде герметичной емкости и плотно прилегающей к боковым стенкам 2, 3, 4, 5 и дну 6. В футеровке 7 закреплены труба 8 с отверстием 9, расположенное со стороны дна и сливной карман 10 в виде углубления в верхней части боковой стенки 2. Верхняя часть трубы 8 соединена с каналом 11 подающей магистрали 12. Внутрь футеровки 7 располагается жидкий электролит 13.
Сборка ванны осуществляется следующим образом. На опоры 1 устанавливаются продольные боковые стенки 2 и 3, а затем стенки 4 и 5 устанавливаются на опоры 1 таким образом, чтобы их внутренняя поверхность была плотно прижата к торцу стенок 2 и 3. После этого их жестко соединяют между собой одним из известных способов ( сварка, склеивание, механические прижимы и т.д.). Затем в образовавшееся пространство между боковыми стенками устанавливается деревянный щит 6, который может быть выполнен из отдельных брусков или как единое целое. После укладки щита 6 устанавливается футеровка 7 и процесс сборки ванны на этом заканчивается. Для образования секции из нескольких ванн, сборка осуществляется аналогичным образом только боковые стенки предыдущей ванны используются для соседней из ванн.
Работа предлагаемой ванны осуществляется следующим образом. Внутрь футеровки 7 каждой из ванн из подающей магистрали 12 через каналы 11 трубу 8 и отверстие 9 подается жидкий электролит 13. Электролит заполняет весь объем ванны и через сливной карман сливается в отводящую магистраль. Внутрь ванны устанавливается специальные плоские анода и подводится
электрический ток ( не показано). Происходит выделение ионов металла и их осаждение на аноде под воздействием электрического тока.
Выполнение ванн для производства чистой меди по предлагаемому техническому решению позволяет снизить время на сборку, уменьшить расход материала и полностью исключить изготовление наружного корпуса из металла. Кроме того, выполнение дна наружного корпуса ванны в виде отдельного деревянного щита полностью исключает передача напряжения на корпус ванны в процессе электролиза. Еще одним преимуществом предлагаемых ванн является более удобная ремонтопригодность т.к. у ванн в процессе эксплуатации в первую очередь выходит из строя дно, но не на всей поверхности, а в одном месте. В результате приходится менять весь корпус, а при предлагаемой конструкции меняют только ту часть, которая разрушилась. Остальная часть дна используется для дальнейшей работы.
Предлагаемая конструкция электролизных ванн увеличивает стойкость в 5-10 раз, снижает металлоемкость на 90% с одновременным повышением надежности в процессе работы по сравнению с известными конструкциями электролизных ванн и ванн для гальванического производства