Способ оптимизации выхода процесса электроснабжения тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей и устройство для его осуществления - RU2016133851A

1. Способ, предназначенный для оптимизации выхода процесса извлечения тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей путем электролиза, отличающийся тем, что его осуществление включает:

а) управление, контроль и регулирование операций, связанных с извлечением тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей путем электролиза;

b) новое техническое определение активных элементов, таких как электроды (6) -(11), (22) и чувствительные датчики (ST);

с) новую совокупность операций;

d) дополнительные средства фильтрации (FEF) обработанного водного раствора с высокой концентрацией солей.

2. Способ, предназначенный для оптимизации выхода процесса извлечения тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей путем электролиза, по п. 1, отличающийся тем, что средства электронного управления (МС), предназначенные для осуществления управления, контроля и регулирования операций, управляют прерыванием электропитания (СА) устройства электролиза на ограниченные последовательные промежутки времени с периодичностью, определяемой в соответствии с химическим составом подлежащего обработке раствора (3) и структурой используемых электродов (6)-(11), (22).

3. Способ, предназначенный для оптимизации выхода процесса извлечения тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей путем электролиза, по предшествующим пунктам, отличающийся тем, что средства электронного управления (МС), предназначенные для осуществления управления, контроля и регулирования операций, управляют, помимо электропитания электродов (6) -(11) данного устройства, отключением электрода массы (22) на последовательные промежутки времени с периодичностью, определяемой в соответствии с различными факторами, связанными с данным способом.

4. Способ, предназначенный для оптимизации выхода процесса извлечения тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей путем электролиза, по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что средства электронного управления (МС), предназначенные для осуществления управления, контроля и регулирования операций, управляют контролем и регулированием оптимального и постоянного напряжения в подлежащем обработке растворе (3) в течение всей операции электроосаждения согласно информации, поступающей от чувствительных датчиков (ST), размещенных в подлежащем обработке растворе (3) между парами электродов (6)(7), (8)(9) и (10)(11).

5. Способ, предназначенный для оптимизации выхода процесса извлечения тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей путем электролиза, по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что электроды (6)(9)(10) и (7)(8)(11) герметизируют, когда осажденные на них загрязняющие элементы являются радиоактивными по своей природе, и/или захоранивают способами, согласующимися с природой осажденных загрязняющих элементов и степенью их загрязняющего воздействия

6. Способ, предназначенный для оптимизации выхода процесса извлечения тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей путем электролиза, по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что функционирование может быть организовано в режиме последовательных чередующихся циклов или непрерывно, в последнем случае, подачу подлежащего обработке раствора (3) осуществляют в нижней части резервуара (2) электролиза, например, при помощи трубы (24) с небольшой скоростью, определяемой в зависимости от химического состава подлежащего обработке раствора (3) и структуры электродов (6) -(11) данного устройства, при этом обработанный раствор отводят из верхней части указанного резервуара (2) электролиза по трубе (28), предусмотренной с этой целью.

7. Устройство для осуществления способа пп. 1-6, отличающееся тем, что включает:

а) средства электронного управления (МС), предназначенные для управления, контроля и регулирования операций, связанных с извлечением тяжелых металлов из водного раствора с высокой концентрацией солей путем электролиза;

b) погружные электроды (6)-(11), состоящие из анодов (6), (9), (10) и катодов (7), (8), (11);

b) электрод массы (22), вводимый в подлежащий обработке раствор (3) с целью ускорения ионной очистки электродов (6) -(11);

с) чувствительные датчики (ST), вводимые в подлежащий обработке раствор (3) между парами электродов (6)(7), (8)(9) и (10)(11);

d) по меньшей мере, один фильтр электрофильтрации (FEF), предназначенный для улавливания остаточных элементов со слабой электродвижущей силой, еще присутствующих в растворе (3) после осуществления операции дифференциального электроосаждения.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что погружные электроды - аноды (6), (9), (10) характеризуются материалом и структурой, отличными от материала и структуры погружных электродов - катодов (7), (8), (11), согласно химическому и радиохимическому составу подлежащего обработке раствора (3) и имеют, предпочтительно, форму пластин, состав, материал, конфигурация и расположение которых совместимы с функционированием и параметрами работы устройства.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что электрод массы (22), помещаемый в подлежащий обработке раствор (3) в изолирующей трубке, предотвращающей искажение электронного сигнала, и соединенный с массой (М) электрогенератора (4), характеризуется материалом и структурой, отличными от материала и структуры других электродов, таких как аноды (6), (8), (10) и катоды (7), (8), (11).

10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что чувствительные датчики (ST), введенные в подлежащий обработке раствор (3) между парами электродов (6)(7), (8)(9) и (10)(11), имеют химически нейтральную структуру, например, изготовлены из стекла.

11. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что независимый фильтр электрофильтрации (FEF), соединенный с резервуаром (2) электролиза с целью улавливания остаточных элементов со слабой электродвижущей силой, еще присутствующих в растворе (3) после осуществления операции дифференциального электроосаждения, образован, главным образом, цилиндрическим баком (В), в котором находится нейтральный фильтрующий материала (MF), в который погружены два электрода (ЕС), из которых один, например, анод (ЕС1), предпочтительно, наложен на внутреннюю периферическую поверхность бака (В), а другой, например катод (ЕС2), наложен на трубчатую осевую опору (TS), расположенную в центре внутренней поверхности нижней плоскости бака (В); электрический ток, проходящий через фильтрующий материал (MF), регулируют в соответствии с химическим составом раствора, выходящего из резервуара электролитической обработки, и приводят в соответствие с удельным сопротивлением системы, учитывая, что электропроводность фильтрующего материала (MF) изменяется в зависимости от того, более или менее водную жидкость он содержит; раствор, отфильтрованный при прохождении через фильтр электрофильтрации (FEF), благодаря этому характеризуется оптимальным качеством с точки зрения его сброса в окружающую среду или, например, повторного использования в другом производственном процессе.