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电解槽

阅读:1032发布:2020-09-02

IPRDB可以提供电解槽专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了电解槽。该电解槽包括电解槽体、电极板和电解液输送单元,电极板为多个,多个电极板相同间隔平行悬挂在电解槽体内,电解液输送单元包括电解液入口、电解液输送管、电解液喷头和电解液出口,电解液入口位于横侧板上,电解液出口位于电解槽体上,电解液输送管位于电解槽体的横侧板上,多个电解液喷头均匀分布于电解液输送管上,多个电解液喷头与多个电极板相对应,电解液喷头的位置与电极板的下边缘齐平,电解液喷头的朝向的角度为5°~85°。本实用新型具有加强电解液和电极板之间的相对运动,使得电解液能够最大程度的在电解板上进行扩散,实现了铜在电极板上最大的沉积效率的效果。,下面是电解槽专利的具体信息内容。

1.电解槽,其特征在于,包括电解槽体(1)、电极板(2)和电解液输送单元(3),所述电极板(2)为多个,多个所述电极板(2)相同间隔平行悬挂在所述电解槽体(1)内,所述电解槽体(1)的四周包括位于两端的纵侧板和位于两侧的横侧板,所述电极板(2)与所述电解槽体(1)的纵侧板相平行,所述电极板(2)与所述解槽体的横侧板相垂直;

所述电解液输送单元(3)包括电解液入口(33)、电解液输送管(31)、电解液喷头(32)和电解液出口(34),所述电解液入口(33)位于所述横侧板上,所述电解液出口(34)位于电解槽体(1)上,所述电解液输送管(31)位于电解槽体(1)的横侧板上,所述电解液喷头(32)为多个,多个所述电解液喷头(32)均匀分布于所述电解液输送管(31)上,多个所述电解液喷头(32)与多个所述电极板(2)相对应,所述电解液喷头(32)的位置与所述电极板(2)的下边缘齐平,所述电解液喷头(32)的朝向的角度为5°~85°,所述电解液从电解液入口(33)进入,流经电解液输送管(31),在所经过的电解液喷头(32)定向喷出到电极板(2)上,从电解槽体(1)上的电解液出口(34)流出。

2.根据权利要求1所述的电解槽,其特征在于,所述电解液输送管(31)位于横侧板的板壁内,所述电解液输送管(31)与所述电极板(2)的下边缘齐平,所述电解液输送管(31)与横侧板水平平行设置,所述横侧板上设有供电解液喷头(32)伸出到电解槽体(1)内部的透孔。

3.根据权利要求1所述的电解槽,其特征在于,所述电解槽体(1)的横侧板的内壁上悬设有封闭箱(35),所述封闭箱(35)水平设置,所述封闭向上设有多个能够容纳所述电解液喷头(32)穿过的小孔,所述电解液输送管(31)设置于所述封闭箱(35)内。

4.根据权利要求1所述的电解槽,其特征在于,所述电解液输送管(31)悬挂在所述横侧板的内壁上。

5.根据权利要求1所述的电解槽,其特征在于,所述电解液喷头(32)的朝向的角度为

25°。

6.根据权利要求1所述的电解槽,其特征在于,所述电解液出口(34)位于与电解液入口(33)相反的电解槽体(1)一端的纵侧板上。

7.根据权利要求1所述的电解槽,其特征在于,所述横侧板的板壁内设有中空通道,所述中空通道上设有多个朝向电解槽体(1)内部的通孔,所述电解液输送管(31)铺设所述中空通道内,所述电解液喷头(32)通过所述通孔伸进所述电解槽体(1)内。

说明书全文

电解槽

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电解技术领域,特别涉及电解槽。

背景技术

[0002] 在铜的点解中,在阳极铜以铜离子的形式放入到溶液中形成电解液,在电解槽中,电解液中的铜离子在阴极析出成金属铜。
[0003] 以往使用的电解槽结构往往是将电解液从一端的电解槽流入,从电解槽的另一端流出,这种方式对于平行设置的多个阴极板中靠近电解槽另一端的阴极板造成了浪费,大部分铜会在前几个阴极板中析出,造成了铜沉积的不均匀和效率低的问题。实用新型内容
[0004] 根据本实用新型的一个方面,提供了电解槽,包括电解槽体、电极板和电解液输送单元。
[0005] 电极板为多个,多个电极板相同间隔平行悬挂在电解槽体内,电解槽体的四周包括位于两端的纵侧板和位于两侧的横侧板,电极板与电解槽体的纵侧板相平行,电极板与解槽体的横侧板相垂直。
[0006] 电解液输送单元包括电解液入口、电解液输送管、电解液喷头和电解液出口,电解液入口位于横侧板上,电解液出口位于电解槽体上,电解液输送管位于电解槽体的横侧板上,电解液喷头为多个,多个电解液喷头均匀分布于电解液输送管上,多个电解液喷头与多个电极板相对应,电解液喷头的位置与电极板的下边缘齐平,电解液喷头的朝向的角度为20°~70°,电解液从电解液入口进入,流经电解液输送管,在所经过的电解液喷头定向喷出到电极板上,从电解槽体上的电解液出口流出。
[0007] 上述电解槽,电解液输送管以及多个电解液喷头的设置,使得各电解液喷头都可以与电极板相对应将电解液喷出,这样每个电极板上的电解液的中的铜离子的浓度相同,不会影响某些电极板的使用率,且喷头朝向电极板的角度为5°~85°,电解液从电极板的下方的一角喷向电极板对称的一角,在阳极和阴极的自然对流的作用下电解液的一部分再电极板上进行上升运动,在重力及阳极和阴极的自然对流的作用下一部分电解液沿着电极板下降运动,这样实现了电解液和电极板之间的的更高的相对运动,因此这种结构设置使得电解液能够最大程度的在电极板上进行扩散,实现了铜离子在电极板上最大的沉积效率。
[0008] 加强电解液和电极板之间的相对运动,能够减小能斯特扩压层密度,因此能够提高极限电流密度。
[0009] 在一些实施方式中,电解液输送管位于横侧板的板壁内,电解液输送管与电极板的下边缘齐平,电解液输送管与横侧板水平平行设置,横侧板上设有供电解液喷头伸出到电解槽体内部的透孔。其有益效果是,在电解槽体的板壁内设置铺设电解液输送管,可以节省电解槽体上铺设管道的体积。
[0010] 在一些实施方式中,电解槽体的横侧板的内壁上悬设有封闭箱,封闭箱水平设置,封闭向上设有多个能够容纳电解液喷头穿过的小孔,电解液输送管设置于封闭箱内。其有益效果是,这样的结构设置可以实现在以往的设备的基础上进行改造就可以实施,在电解槽体上焊接封闭箱,将电解液输送管铺设在封闭箱内即可。
[0011] 在一些实施方式中,电解液输送管悬挂在横侧板的内壁上。其有益效果是,直接将电解液输送管道悬挂在电解槽体的内壁上,便于在以往设备的技术上进行改造就可以实施,且方便安装和维修。
[0012] 在一些实施方式中,电解液喷头的朝向的角度为25°。其有益效果是,电解液喷头的朝向和电极板的下边缘呈的角度为25°,最大程度的加强电解液和电极板之间的相对运动,能够减小能斯特扩压层密度,因此能够提高极限电流密度,实现了铜离子在电极板上最大的沉积效率。
[0013] 在一些实施方式中,电解液出口位于与电解液入口相反的电解槽体一端的纵侧板上。其有益效果是,电解液在电极板上发生反应之后流经电解槽体内,由侧壁上开口流出,能够顺畅的将电解液导出电解槽体。
[0014] 在一些实施方式中,横侧板的板壁内设有中空通道,中空通道上设有多个朝向电解槽体内部的通孔,电解液输送管铺设中空通道内,电解液喷头通过通孔伸进电解槽体内。其有益效果是,电解槽体的侧壁上直接设置中空通道,然后再铺设电解液输送管道,相比直接将电解液输送管道嵌入在电解槽体的侧壁之中,其对于电解液管的维修、安装以及更换更加的方便。

附图说明

[0015] 图1为本实用新型一实施方式的电解槽的截面结构示意图;
[0016] 图2为本实用新型另一实施方式的的电解槽的截面结构示意图;
[0017] 图3为本实用新型一实施方式的电解槽的结构示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0019] 图1~图3示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的电解槽。如图所示,该电解槽包括电解槽体1、电极板2和电解液输送单元3。
[0020] 电极板2为多个,多个电极板2相同间隔平行悬挂在电解槽体1内,电解槽体1的四周包括位于两端的纵侧板和位于两侧的横侧板,电极板2与电解槽体1的纵侧板相平行,电极板2与解槽体的横侧板相垂直。
[0021] 电解液输送单元3包括电解液入口33、电解液输送管31、电解液喷头32和电解液出口34,电解液入口33位于横侧板上,电解液出口34位于电解槽体1上,电解液输送管31位于电解槽体1的横侧板上,电解液喷头32为多个,多个电解液喷头32均匀分布于电解液输送管31上,多个电解液喷头32与多个电极板2相对应,电解液喷头32的位置与电极板2的下边缘齐平,电解液喷头32的朝向的角度为5°~85°,电解液从电解液入口33进入,流经电解液输送管31,在所经过的电解液喷头32定向喷出到电极板2上,从电解槽体1上的电解液出口34流出。
[0022] 上述电解槽,电解液输送管31以及多个电解液喷头32的设置,使得各电解液喷头32都可以与电极板2相对应将电解液喷出,这样每个电极板2上的电解液的中的铜离子的浓度相同,不会影响某些电极板2的使用率,且喷头朝向电极板2的角度为20°~70°,电解液从电极板2的下方的一角喷向电极板2对称的一角,在阳极和阴极的自然对流的作用下电解液的一部分再电极板上进行上升运动,在重力及阳极和阴极的自然对流的作用下一部分电解液沿着电极板下降运动,这样实现了电解液和电极板2之间的的更高的相对运动,因此这种机构设置使得电解液能够最大程度的在电极板上进行扩散,实现了铜离子在电极板2上最大的沉积效率。
[0023] 加强电解液和电极板2之间的相对运动,能够减小能斯特扩压层密度,因此能够提高极限电流密度。
[0024] 电解液输送管31位于横侧板的板壁内,电解液输送管31与电极板的下边缘齐平,电解液输送管31与横侧板水平平行设置,横侧板上设有供电解液喷头32伸出到电解槽体1内部的透孔。在电解槽体1的板壁内设置铺设电解液输送管31,可以节省电解槽体1上铺设管道的体积。
[0025] 电解槽体1的横侧板的内壁上悬设有封闭箱35,封闭箱35水平设置,封闭向上设有多个能够容纳电解液喷头32穿过的小孔,与电解液输送管31设置于封闭箱35内。这样的结构设置可以实现在以往的设备的基础上进行改造就可以实施,在电解槽体1上焊接封闭箱35,将电解液输送管31铺设在封闭箱35内即可。
[0026] 电解液输送管31悬挂在横侧板的内壁上。直接将电解液输送管31道悬挂在电解槽体1的内壁上,便于在以往设备的技术上进行改造就可以实施,且方便安装和维修。
[0027] 电解液喷头32的朝向的角度为25°。通过实验表格的数据可知,电解液喷头32的朝向的角度为25°,电流增益最大,能够实现了铜离子在电极板2上最大的沉积效率。以上结论是进行了一系列实验,在电解槽中用不同的电解液入流速度和电流密度生成铜板材,检测在整个运行期间电极板2的电流增益的百分比,得出的结论。实现运行条件和结果如下:
[0028] 表1
[0029]
[0030] 有上表可知,角度为25度时,电流效率均上达到98%以上,效果突出。
[0031] 对于其他角度,例如5度~85度之间的其他值,试验也显示其电流增益效果良好,有利于提高铜在阴极板上的沉积率。
[0032] 表2
[0033]
[0034] 实验证明其25度时的效果最好。
[0035] 电解液出口34位于与电解液入口33相反的电解槽体1一端的纵侧板上。电解液在电极板上发生反应之后流经电解槽体1内,由侧壁上开口流出,能够顺畅的将电解液导出电解槽体1。
[0036] 横侧板的板壁内设有中空通道,中空通道上设有多个朝向电解槽体1内部的通孔,电解液输送管31铺设中空通道内,电解液喷头32通过通孔伸进电解槽体1内。电解槽体1的侧壁上直接设置中空通道,然后再铺设电解液输送管31道,相比直接将电解液输送管31道嵌入在电解槽体1的侧壁之中,其对于电解液管的维修、安装以及更换更加的方便。
[0037] 以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。
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