199169. lajstromszámú szabadalom • Elektrolizáló berendezés
Az elektrolit fűtésére az 1 elektrolizáló kádban a 4 kádtér válaszfalak és a 2 pozitív elektródák, illetve a 3 negatív elektródák között 8 perforált gőzvezeték van elrendezve. Az elektrolitot a 8 perforált gőzvezetéken keresztül az 1 elektrolizáló kádba juttatott gőz révén 85—90°C közötti hőmérsékletre melegítjük. Az elektrolízis során karbonátos mangánérc kénsavas oldásával, majd lúgtisztítással előállított mangán(II)-szulfát oldatot (elektrolitot) meghatározott mennyiségben vezetünk az 1 elektrolizáló kádba, és beállítjuk az elektrolízis előírt paramétereit. Elektrolízis közben a 3 negatív elektródákon hidrogéngáz, a 2 pozitív elektródákon kevés oxigéngáz mellett mangán(IV)-oxid képződik. A képződő gázok a 4 kádtér válaszfalak találmány szerinti elrendezésének köszönhetően elősegítik az elektrolit 1 elektrolizáló kádon belüli cirkulációját. Az elektrolízis során a 2 pozitív elektródákon levált mangán(IV) - oxiddal egyenértékben megnövekedett kénsavtartalmú elektrolitot az 1 elektrolizáló kádból a 7 túlfolyón keresztül kivezetjük és a karbonátos mangánércből mangán kioldásához használjuk fel, lúgtisztítás után pedig, megfelelő koncentráció beállítása után, a mangán (II)-szulfát oldatot visszavezetjük az 1 elektrolizáló kádba. A 3. ábrán feltüntetett találmány szerinti berendezés saválló bélésű I elektrolizáló kádja 9 álfenékkel van ellátva, amely az 1 elektrolizáló kád alján a 6 kádfenék fölött helyezkedik el. Az 1 elektrolizáló kád mangán(II)-szulfátot, ammónium-szulfátot és kéndioxidot tartalmazó, káros szennyező fémionoktól az előírt mértékben megtisztított elektrolittal van feltöltve. A 3 negatív elektródák felületkezelt saválló acéllemezek, amelyek elektromosan szigetelő keretben, függőlegesen felfüggesztve vannak elrendezve. A 99% ólmot és 1% ezüstöt tartalmazó 2 pozitív elektródák műanyag 11 anódszekrényben vannak elhelyezve. A 11 anódszekrény mindkét oldala műanyagszövet anyagú 10 diafragmával van ellátva. A 2 pozitív elektróda a pozitív pólusú 14 áramvezető sínhez és a 15 szigetelt tartósínhez, a 3 negatív elektróda pedig a negatív pólusú 16 áramvezető sínhez és a 17 szigetelt tartósínhez csatlakozik. A műanyagból kialakított 11 anódszekrény felül nyitott, alsó részén pedig elektrolit elvezető nyílása van, amely az 1 elektrolizáló kád 9 álfenekének nyílásával vízzáró összeköttetésben van. A 11 anódszekrényben a 2 pozitív elektróda mindkét oldalán, annak síkjára merőlegesen 12 anódszekrény válaszfalak vannak elrendezve, amelyek alsó pereme a 11 anódszekrény feneke fölött változtatható magasságban, felső pereme pedig a 11 anódszekrényt megtöltő elektrolit szintje alatt, ugyancsak beállítható magasságban helyezkedik el. A 2 pozitív és 3 negatív elektródák síkjára merőlegesen, mindkét oldalon elektI 5 4 romosán szigetelő anyagból kialakított 4 kádtér válaszfalak vannak elrendezve, amelyek felső pereme az elektrolit szintje alatt, alsó pereme pedig a 9 álfenék fölött beállítható magasságban helyezkedik el. A fenti berendezés ólomból készült, csőkígyó alakú 5 hőcserélővel van ellátva, amely az 1 elektrolizáló kád belső fala és a 4 kádtér válaszfalak között van elrendezve. Az 5 hőcserélő az elektrolit 30—34°C közötti hőmérsékletre hűtésére alkalmas. Az elektrolízist megelőzően a fent részletezett összetételű elektrolitot az 1 elektrolizáló kádba, a 11 anódszekrényen kívüli térbe vezetjük. Az elektrolízis hatására az elektrolitból a 3 negatív elektródákon fém mangán válik ki, és hidrogéngáz keletkezik, a 10 diafragmákon át a 11 anódszekrénybe bejutott elektrolitból pedig a 2 pozitív elektródákon kénsav, oxigéngáz és kis mennyiségben mangán (IV)-oxid válik ki. A 11 anódszekrényből a kivált mangán(IV)-oxiddal egyenértékben képződő, megnövekedett kénsavtartalmú elektrolit a 11 anódszekrény alsó nyílásán és az ezzel vízzáróan összekötött 9 álfenék nyílásán át a 6 kádfenék és a 9 ál fenék közötti térrészbe jut, ahonnan 13 anolitelvezető csövön át az 1 elektrolizáló kádból kivezetjük. A kivezetett elektrolitot (anolitot) felhasználjuk karbonátos mangánércből mangán kioldására, majd szűrés, lúgtisztítás és a megfelelő koncentráció beállítása után az 1 elektrolizáló kádba visszavezetjük. Az elektrolit túladagolása esetén a felesleges oldat a 7 túlfolyón keresztül távozik. Az elektrolízis során a 2 pozitív elektródákban képződő oxigéngáz és a 3 negatív elektródákon képződő hidrogéngáz a 4 kádtér válaszfalak, illetve a 12 anódszekrény válaszfalak találmány szerinti elrendezésének — előnyösen kísérleti úton történő optimális beállításának — köszönhetően az elektrolit 1 elektrolizáló kádon belüli cirkulációját mind az anódszekrényeken belül, mind pedig azokon kívül kedvezően befolyásolják. Az elektrolit anódszekrényeken kívüli, valamint anódszekrényeken belüli térrészekbe történő folyamatos viszsza vezetésével továbbá az elektrolit belső cirkulációján túlmenően járulékos hatásként külső cirkuláció is biztosítható. A találmány előnyös hatásai a következők: — az elektródák felületén felszabaduló gázok buborékjainak mozgását felhasználva az ismert berendezésekhez képest az elektrolit intenzívebb keverése és áramoltatása valósítható meg, kisebb energiaráfordítással; — az áramoltatott elektrolit körforgásban tartható az elektródák közötti munkatér, valamint az elektródákon kívül elhelyezett hőcserélők, illetve hőátadó közeg bevezetésére szolgáló perforált gázvezeték között, ami lehetővé teszi az elektrolit előírt fűtését és hűtését; — az elektrolit intenzívebb keverése és áramoltatása révén egyenletesebb koncentrá6 199169 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
