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1、(10)申请公布号 CN 103436913 A (43)申请公布日 2013.12.11 CN 103436913 A *CN103436913A* (21)申请号 201310350264.5 (22)申请日 2013.08.13 C25C 1/08(2006.01) C25C 7/00(2006.01) C25C 7/04(2006.01) (71)申请人 四川省尼科国润新材料有限公司 地址 620866 四川省眉山市彭山县青龙镇永 远村二组 (72)发明人 邓智林 杨思增 干勇 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 吴彦峰 (54) 发明名称 一。
2、种电积镍或电积钴的装置 (57) 摘要 本发明涉及电解沉积设备， 具体为一种电积 镍或电积钴的装置。该装置中的电积槽内设置有 阴极框和阳极框， 在阴极框和阳极框之间设置渗 透膜， 电积槽的一端设置有高位槽， 高位槽内的电 解液通过管道与电积槽连接， 阴极框上设置电解 液入口， 电积槽内的电解液通过阴极框上的电解 液入口进入阴极框， 电解液再通过渗透膜渗透到 阳极框中， 在电积槽的另外一端设置低位槽， 阳极 框的下端设置阳极液出口， 阳极液通过阳极液出 口流至支管， 然后经阳极液汇流总管进行汇流， 汇 流后进入阳极液溢流口， 再通过管道与低位槽连 接后排出电积槽。改变了传统了依靠隔膜架来使 阴阳。
3、极分开， 大大的缩短了电积槽内的同极间距， 提高了槽利用率。电能耗低， 节约了生产成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103436913 A CN 103436913 A *CN103436913A* 1/1 页 2 1. 一种电积镍或电积钴的装置， 包括带有阴极框和阳极框的电积槽， 其特征在于 ： 该 电积槽内设置有阴极框和阳极框， 在阴极框和阳极框之间设置渗透膜， 电积槽的一端设置 有高位槽， 高位槽内的电解液通过管道与电。
4、积槽连接， 阴极框上设置电解液入口， 电积槽内 的电解液通过阴极框上的电解液入口进入阴极框， 电解液再通过渗透膜渗透到阳极框中， 在电积槽的另外一端设置低位槽， 阳极框的下端设置阳极液出口， 阳极液通过阳极液出口 流至支管， 然后经阳极液汇流总管进行汇流， 汇流后进入阳极液溢流口， 再通过管道与低位 槽连接后排出电积槽。 2. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置， 其特征在于 ： 所述的阳极框的上端 设置有酸雾排出口， 阳极框内在电解过程中产生的含氧酸雾通过酸雾排出口统一排出。 3. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置， 其特征在于 ： 电积槽内所有的阴极 框和阳极框采用压。
5、紧螺杆进行连接为一体。 4. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置， 其特征在于 ： 选用的渗透膜为涤纶 短纤。 5. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置， 其特征在于 ： 所述的电积槽的槽体 的材质为钢筋混凝土槽体， 在槽体的四周采用玻璃钢衬里。 6. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置， 其特征在于 ： 所述的阳 极框和阴极框均由工程塑料制备。 7. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置， 其特征在于 ： 所述的阴 极框的三面均设置电解液入口， 阴极框的三面均与电积槽相通， 使电解 液可直接进行阴极框。 8. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置。
6、， 其特征在于 ： 阴极框内的液面与阳 极框内的液面之间的液面差为 15-25 。 9. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置， 其特征在于 ： 所述的将阳极液汇流 后进入阳极液溢流口， 再通过管道与低位槽连接后排出电积槽， 该管道为 U 型管。 10. 根据权利要求 1 所述的电积镍或电积钴的装置， 其特征在于 ： 所述的阴极框内的阴 极与阳极框内的阳极， 两极之间的极间距为 70-130mm。 权 利 要 求 书 CN 103436913 A 2 1/4 页 3 一种电积镍或电积钴的装置 技术领域 0001 本发明涉及化工技术领域中的电解沉积设备， 具体为一种电积镍或电积钴的装 置。
7、。 0002 背景技术 电解槽的结构包括槽体、 阳极和阴极， 电积镍或电积钴又叫不溶阳极电解提镍或不溶 阳极电解提钴， 其过程是在隔膜电解槽内进行的， 以硫酸镍为电解质为例 ： 净化的纯硫酸镍 溶液不断流入隔膜电解槽的阴极室隔膜袋内 （俗称阴极室） ， 然后不断通过隔膜往外渗滤到 阳极区， 俗称阳极液最终从电解槽的出液端排出。在电积槽中设置支撑阴极的隔膜架。也 就是说电解槽内的阴极需置放在隔膜袋内 （如图1所示） ， 隔膜袋有要用隔膜架支撑， 如果将 隔膜架放置在电积槽内， 占据了槽内的空间， 同极间距必须在 120-130mm 之上， 相对无隔膜 的电积铜而言， 同极间距大 50mm 以上，。
8、 根据国外试验数据， 同极间距缩短 30mm， 由原来每个 电解槽阳极阴极片数可分别增加 23%， 电解极间距缩短， 槽电压可下降 0.5v， 电耗下降 31%。 现有的电解槽结构， 槽电压在 4.0V 以上， 电能耗高， 槽利用系数也不尽人意。由于在电积过 程中， 要消耗相当数量的隔膜袋和隔膜架， 且增加吊装过程的难度， 增加工人劳动强度。总 体增加了成本。 发明内容 0003 本发明正是基于以上技术问题， 提供一种节省劳动力， 节约生产成本、 改善环境 的， 大大缩短同极间距的一种电积镍或电积钴的装置。 0004 本发明的技术方案为 ： 一种电积镍或电积钴的装置， 包括带有阴极框和阳极框的。
9、电积槽， 该电积槽内设置有 阴极框和阳极框， 阴极框和阳极框的数量不定， 可以根据电积槽的长度确定， 但是始终保持 阳极框比阴极框的数量多一个， 也就是说， 阴极框的数量至少为 1 个， 阳极框的数量至少为 2个， 在阴极框和阳极框之间设置渗透膜。 渗透膜通常选择经度为145根/10cm， 纬度为100 根 /10cm、 厚度为 1.2mm， 耐酸耐腐蚀的涤纶短纤作为渗透膜， 通常耐酸的涤纶布作为首选， 尤其是型号为3751的涤纶布， 该渗透膜要求具有一定的渗透性， 其透气性l0L/m?.s。 但是 渗透性太强的也不能作为渗透膜。 如果渗透性太差， 电解液不能正常流动循环， 电积过程无 法进行。
10、。 0005 电积槽的一端设置有高位槽， 高位槽内的电解液通过管道与电积槽连接， 阴极框 上设置电解液入口， 电积槽内的电解液通过阴极框上的电解液入口进入阴极框， 电解液再 通过渗透膜渗透到阳极框中， 在电积槽的另外一端设置低位槽， 阳极框的下端设置阳极液 出口， 阳极液通过阳极液出口流至支管， 然后经总管汇流， 汇流后进入阳极液溢流口， 低位 槽通过管道与阳极液溢流口连接后排出电积槽， 完成电积过程。 0006 阴极框和阳极框交叉排列， 框间用隔渗透膜隔开， 形成相对独立的阴阳极室， 两极 之间的极间距为 70-130mm， 整个槽体用不锈钢拉杆进行紧固， 采用压紧螺杆进行连接为一 体， 这。
11、样就方便移动电积槽， 无论在什么位置， 均可使用， 不受场地限制。 电积槽的槽体的材 说 明 书 CN 103436913 A 3 2/4 页 4 质为钢筋混凝土槽体， 在槽体的四周采用玻璃钢衬里。所述的阳极框和阴极框均由工程塑 料制备。 所述的阴极框的三面均设置电解液入口， 阴极框的三面均与电积槽相通， 使电解液 可直接进行阴极框。 0007 阴极框内的液面与阳极框内的液面之间的液面差为 15-25 ， 这样就可以使电解 液的进液速度和阳极液的出液速度得到控制， 使电解液匀速的从进液管中进入电积槽， 使 电解过程匀速进行， 很好的控制了流速， 保证了产品的质量。液面差的形成跟渗透膜有关 联，。
12、 所以选择合适的渗透膜比较关键， 另外， 影响该液面差的另外一个因素为在电积槽的外 侧， 还设置了一个 U 型管， 从阳极框出来的阳极液经过汇总进入阳极液溢流口， 液体从阳极 液溢流口进入U型管， 低位槽通过U型管道与阳极液溢流口连接后， 利用了虹吸原理排出电 积槽。 0008 与现有技术相比， 本发明的有益效果为 ： （一） 、 改变了传统了依靠隔膜架来使阴阳极分开， 大大的缩短了电积槽内的同极间距， 提高了槽利用率。 0009 （二） 、 电能耗低， 节约了生产成本。 0010 （三） 、 无须通过人工劳动力每次将阴极和阳极吊出电积槽， 也无须使用劳动力将 隔膜袋套在隔膜架上， 节省了劳动。
13、力。 0011 （四） 电积过程产生的酸雾得到有序排放吸收， 环境良好。 0012 附图说明 0013 图 1 为传统的电积槽的结构示意图 ； 图 2 为本发明中电积槽的结构示意图 ； 其中， 1电积槽、 2阴极液区、 3阴极框、 4阴极液入口、 5渗透膜、 6阳极框、 7阳极液出口支管、 8阳极液汇流管、 9阳极板、 10阴极板、 11酸雾排出口、 12压紧螺杆、 13隔膜袋、 14阴极区、 15阳极区。 具体实施方式 0014 下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述， 给出的实施例并不限制 本发明的范围， 本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合， 以及披露 的任一。
14、新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 0015 实施例 1 ： 如图所示， 电积镍或电积钴的装置， 包括带有阴极框和阳极框的电积槽， 电积槽内， 阴 极框的数量比阳极框的数量少 1 个， 在电积槽一端设置高位槽， 高位槽内的电解液通过管 道进入电积槽内， 由于阴极框上设置了阴极液入口， 所以电积槽内的电解液通过阴极液进 口进入阴极框内， 由于在阴极框和阳极框之间设置了具有适当渗透性的渗透膜， 所以电解 液通过渗透膜匀速的进入阳极框， 完成整个电积过程， 在阳极产生的阳极液， 由于在阳极框 的下端设置阳极液出口， 在阳极框的上端设置酸雾排出口， 所以产生的阳极液通过阳极液 出口排出电积槽， 并且。
15、在电积槽的一侧设置 U 型管， 并与进液的管道产生一定的高度差， 所 以使得电解液可以匀速的从阴极框， 并通过渗透膜的渗透作用， 进入阴极框进行电解， 阳极 说 明 书 CN 103436913 A 4 3/4 页 5 框上设置的小孔， 排出在阳极框内产生的含氧酸雾， 避免对工作环境造成污染， 也避免这种 环境污染对工作人员的身体进行伤害， 本发明中的这种结构， 避免了传统结构中必须采用 隔膜架和隔膜架的结构， 节约了生产成本， 也使得电积槽的槽利用率得到更好的利用。 0016 对比例 1 ： 采用传统的电积结构， 采用与实施例 2 同样长度的电积槽内， 由于需要设置隔膜架来 制成阴极， 故只。
16、能设置 26 片的阴极， 其极间距为 130 ， 采用型号为 3751 的涤纶布作为隔 膜袋， 槽电压为 3.5/V， 产量为 0.296 t/ 槽天 , 直流电耗为 4500Kwh。 0017 实施例 2 ： 采用实施例 1 中的电积槽结构， 保持与对比例中的电积槽大小和长度一致， 设置电积 槽内阴极框内的阴极片的数量为 34 片， 极间距为 100mm， 采用型号为 3751 的涤纶布作为 阴极框和阳极框之间的渗透膜， 阴极框内的液面与阳极框内的液面之间的液面差保持在 18 ， 槽电压为 3.0/V， 产量为 0.454t/ 槽天， 直流电耗为 4050Kwh。 0018 实施例 3 ： 。
17、采用实施例 1 中的电积槽结构， 保持与对比例中的电积槽大小和长度一致， 设置电积 槽内阴极框内的阴极片数为48片， 极间距为70mm， 采用型号为3751的涤纶布作为阴极框和 阳极框之间的渗透膜， 阴极框内的液面与阳极框内的液面之间的液面差保持在 20 ， 所得 出的槽电压为 2.5/V， 产量为 0.655t/ 槽天， 直流电耗为 3645Kwh。 0019 实施例 4 ： 采用实施例 1 中的电积槽结构， 保持与对比例中的电积槽大小和长度一致， 设置电积 槽内阴极片的数量为85片， 极间距为40mm， 采用型号为3751的涤纶布作为阴极框和阳极框 之间的渗透膜， 阴极框内的液面与阳极框内。
18、的液面之间的液面差保持在 20 ， 所得出的槽 电压为 2.0/V， 产量为 1.159t/ 槽天， 直流电耗为 3280.5Kwh。 0020 将实施例 2、 实施例 3、 实施例 4 及对比例 1 的实验数据列表如下表 ： 从上表可以看出， 在同一电积槽内， 其余条件均相同的情况下， 极间距越小， 其槽电压 越低， 电耗越低， 产量却越高。 采用缩小极间距的方式节约生产成本。 但是传统的电积结构， 其极间距只能缩小到 130 mm。本发明克服了次技术难题。 0021 采用实施例2的结构， 只将其中的渗透膜更换为型号为3927的涤纶布、 3233C的涤 纶布、 9505d-4dy 的涤纶布做实验， 其透气量及阴阳极框的液面差表现如下表 ： 说 明 书 CN 103436913 A 5 4/4 页 6 由上表可知， 型号为 3751 的涤纶布能保持适合本装置的阴阳极液面差， 运用到本装置 中， 可以很好的控制电解液进液和电积后出液的速度， 有效的控制了整个电积过程， 使电积 得到的产品均匀， 性价比高。 说 明 书 CN 103436913 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103436913 A 7 。