Способ электролиза и электролизер для использования в нем - RU2005115463A

Реферат

1. Способ электролиза для извлечения металла из водного раствора, согласно которому при электролизе вызывают осаждение растворенного металла на поверхности осаждения катода, включающий в себя этап создания неравномерной плотности тока по поверхности осаждения таким образом, чтобы сформировать участки высокой плотности тока, перемеженные участками низкой плотности тока, при этом различие между участками высокой плотности тока и низкой плотности тока является достаточным для того, чтобы вызвать концентрирование осаждения металла на участках высокой плотности тока для способствования неравномерному осаждению металла по поверхности осаждения.

2. Способ по п.1, в котором участки высокой плотности тока и низкой плотности тока вытянуты вдоль поверхности в одном направлении и чередуются по поверхности в накрест лежащем направлении.

3. Способ по п.1 или 2, который предназначен для извлечения меди из водного раствора, и плотность тока на участках высокой плотности тока находится в диапазоне 500-2500 А/м², а предпочтительнее - составляет 1000 А/м².

4. Способ по п.1 или 2, который предназначен для извлечения меди из водного раствора, и плотность тока на участках низкой плотности тока находится в диапазоне 0-1250 А/м², а предпочтительнее - 0-500 А/м².

5. Способ по п.1 или 2, дополнительно включающий в себя этап снятия осажденного металла с поверхности осаждения путем проведения элемента по упомянутой поверхности.

6. Способ по п.5 при зависимости от п.2, в котором элемент перемещают в том направлении, в котором вытянуты участки высокой и низкой плотности тока.

7. Способ по п.5, в котором осажденный металл снимают элементом при поддержании электрического тока в водном растворе.

8. Способ по п.5, в котором элемент является подвижным между первым и вторым положениями и выполнен с возможностью проведения по поверхности осаждения в любом из первого и второго положений.

9. Способ по п.8, в котором, при нахождении в своем первом положении, элемент находится в контакте с поверхностью осаждения или в непосредственной близости к ней, так что снимает по существу весь осажденный материал с этой поверхности.

10. Способ по п.7 или 8, в котором, при нахождении в своем втором положении, элемент отстоит от поверхности осаждения и выполнен с возможностью зацепления и снятия осажденного материала, который выступает на заданное расстояние от поверхности осаждения.

11. Электролизер для электрохимического извлечения металла из водного раствора, содержащий катод, который включает в себя поверхность осаждения, на которую осаждается металл при электролизе водного раствора, причем во время работы электролизера поверхность осаждения имеет неоднородное электрическое поле, имеющее участки сильного электрического поля, перемеженные участками слабого электрического поля, причем различие между участками сильного электрического поля и слабого электрического поля является достаточным для того, чтобы вызвать концентрирование осаждения металла на участках сильного электрического поля для способствования неравномерному осаждению металла на поверхности.

12. Электролизер по п.11, в котором участки сильного электрического поля и слабого электрического поля вытянуты вдоль поверхности в одном направлении и чередуются по поверхности в накрест лежащем направлении.

13. Электролизер по п.11 или 12, в котором поверхность осаждения катода содержит набор чередующихся гребней и впадин, при этом гребни образуют участки сильного электрического поля, а впадины образуют участки слабого электрического поля.

14. Электролизер по п.13, в котором катод содержит лист с по меньшей мере одной основной поверхностью, которая образует поверхность осаждения катода, при этом лист предварительно отформован для придания ему чередующихся гребней и впадин.

15. Электролизер по п.14, в котором лист имеет противоположные основные поверхности, каждая из которых образует поверхность осаждения катода.

16. Электролизер по п.15, в котором лист сложен с образованием впадин и гребней на противоположных поверхностях осаждения, при этом гребни на одной поверхности осаждения являются прямо противоположными впадинам на противоположной поверхности осаждения и наоборот.

17. Электролизер по п.14, в котором лист имеет в целом равномерную толщину.

18. Электролизер по любому из пп.14-17, в котором лист выполнен из титана.

19. Электролизер по п.14, дополнительно содержащий по меньшей мере один проводящий элемент, который простирается вдоль листа, при этом проводящий элемент электрически соединен с листом с тем, чтобы при работе снабжать поверхность осаждения электронами в процессе электролиза.

20. Электролизер по п.19, в котором проводящий элемент имеет достаточный размер для придания листу жесткости.

21. Электролизер по п.19 или 20, в котором катод содержит второй лист, который соединен с первым листом и который имеет основную поверхность, которая образует вторую поверхность осаждения катода, при этом второй лист предварительно отформован для придания ему чередующихся гребней и впадин вдоль поверхности осаждения.

22. Электролизер по п.21, в котором второй лист соединен с первым листом катода так, чтобы сформировать множество полостей, которые вытянуты в направлении чередующихся гребней и впадин, при этом полости выполнены с возможностью размещения в них проводящего элемента катода.

23. Электролизер по любому из пп.11, 12, 14, 15, 16, 17, 19, 20 и 22, дополнительно содержащий зачищающее устройство, которое выполнено с возможностью проведения по поверхности осаждения катода с тем, чтобы снять осажденный материал с этой поверхности осаждения.

24. Электролизер по п.23 при зависимости от п.13, в котором зачищающее устройство содержит множество выступов, которые выполнены с возможностью помещения в соответствующие впадины поверхности осаждения.

25. Катод для использования в электролизере для электрохимического извлечения металла из водного раствора, имеющий поверхность осаждения с набором чередующихся гребней и впадин.

26. Механизм для съема металла, осажденного на поверхность осаждения катода по п.25, содержащий множество элементов, выполненных с возможностью выступания в соответствующие впадины и перемещения вдоль них с тем, чтобы удалять осажденный металл с гребней и впадин.

27. Механизм по п.26, в котором элементы имеют форму, в целом соответствующую впадинам.

28. Механизм по п.26 или 27, в котором элементы выполнены из керамического материала.

29. Механизм по п.26 или 27, в котором элементы выполнены с возможностью шарнирного перемещения между первым положением, в котором элементы выступают во впадины, и вторым положением, в котором элементы не выступают таким образом.