Устройство для непрерывного гальванического осаждения металла

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА(71) Заявитель Институт радиоэкологических проблем Академии наук Беларуси (В)(73) Патентообладатель Институт радиоаппалогических проблем Академии наук Беларуси (ВТ)1. Устройство для непрерывного гальванического осаждения металла, содержащее цилиндрический корпус ванны с размещенными в нем электродами, изолированными от кор- пуса, между которыми размещены токопроводящие Ферромагнитные гранулы, и источник питания, отличающееся тем, что оно снабжено размещенными в корпусе торцевыми крышками, расстояние между которыми увеличивается к оси корпуса, тангенциальным подводящим патрубком, размещенным в боковой стенке корпуса, осевым отводящим патрубком и патрубками для ввода и вывода гранул, расположенными в торцевой стенке корпуса между электродами.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено емкостью с подводящим и отводящим трубопроводами и арматурой для гид т-ч родинамического ввода гранул в ванну иЮ съемными емкостями с трубопроводами и арматурой для гидродинамического вывода гра Ч иул из ванны.Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к устройствам для гальванического осаждения металла.Известно устройство для непрерывного гальванического осаждения металла, содержащее ванну для электролита со слоем токопроводящих гранул, электроды, размещенные в ванне,и источник питания 1.К недостаткам данного технического устройСТВЗ ОТНОСИТСЯ НИЗКЗЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И стабильность работы.Известно устройство для непрерывного гальванического осаждения металла, содержащее вертикальный корпус ванны, в котором размеЩСНЫ ЭЛЕКТрОДЫ В ВИДС РВШВТОК, изолированных от корпуса, между которыми помещены токопроводящие ферромагнитные гранулы,при этом части корпуса между решетками соединены эластичным соединителем 2.К НВДОСТЗТХЗМ ДЭННОПЭ ТЕХНИЧЕСКОГО УСТРОЙства относится низкая производительность, которая вызвана тем, что расходы электролита через псевдоожиженный слой гранул ограничен некоторым предельным расходом. ПревыШЕНПС ЭТОГО ПРВДВЛЬНОГО расхода ПРИВОДИТ К клапанному эффекту, вызванному запиранием верхней решетки гранулами, и, как следствие,повышению гидравлического сопротивления устройства. Кроме того, каждая гранула в псевдоожиженном кипящем слое омывается электролитом с отрывом потока в кормовой части, т.е. контактирует с электролитом только половина поверхности гранулы, что снижает производительность устройства вдвое. Соединение двух частей корпуса ванны эластичным соединителем снижает прочность устройства и, следовательно, его надежность.Указанная цель достигается тем, что устройство для непрерывного гальванического осаждения металла, содержащее цилиндрический корпус ванны с размещенными в нем электродами, изолированными от корпуса,между которыми помещены токопроводящие гранулы, и источник питания, снабжено размещенными в корпусе торцевыми крышками,расстояние между которыми увеличивается к оси корпуса, тангенциальным подводящим патрубком, размещенным в боковой стенке корпуса, осевым отводящим патрубком и патрубками для ввода и вывода гранул, расположенными в торцевой стенке корпуса между электродами.Устройство снабжено емкостью с подводящим и отводящим трубопроводами и арматурой для гидродинамического ввода гранул в ванну и съемными емкостями с трубопроводами и арматурой для гидродинамического вывода гранул из ванны.Устройство для непрерывного осаждения металла содержит корпус 1, в котором размещены торцевые крышки 2 и 3, катод в виде цилиндрического щелевого направляющего аппарата 4, ресивер 5, анод в виде перфорированной трубы 6, токопроводящие гранулы 7. В корпус встроен тангенциальный подводящий патрубок 8, осевой отводящий гранулы патрубок 9, подводящий гранулы патрубок 10 и отводящий гранушя патрубок 11. Токопроводящие гранулы 7 подаются из емкости 12 с помощью трубопровода с арматурой 13, а выводятся в емкость 14 с помощью трубопроводаУстройство работает следующим образом.Электролит подается через тангенциальный патрубок 8 корпуса 1 в раздаточный ресивер 5, и проходя через тангенциальные щели направляющего аппарата 4, закручивается, образуя в объеме ванны, ограниченным цилиндрическим направляющим аппаратом 4,торцевыми крышками 2 и 3 и перфорированной трубой 6, центробежный кипящий слой токопроводящих гранул 7. Благодаря увеличивающемуся расстоянию между торцевыми крышками 2 и 3 к оси корпуса 1, гранулы 7 не выносятся из центробежного кипящего слоя по стенкам торцевых крышек 2 и 3 и удерживаются в объеме ванны центробежными силами. Внутренняя граница центробежного кипящего слоя гранул 7 не превышает половину внутреннего радиуса направляющего аппарата 4, поэтому анод - перфорированная труба 6 имеет наружный диаметр меньше, чем внутренний радиус направляющего аппарата 4 для того, чтобы исключить соприкосновение гранул 7 с перфорированной трубой 6 и, как следствие, образование слоя неподвижных гранул 7 на поверхности перфорированной трубы б. Объемная концентрация гранул 7 в центробежном кипящем слое составляет 0,5 и остается постоянной при увеличении расхода электролита. Благодаря этому, струи электролита, омывающие гранулы 7 в центробежном кипящем слое, имеют размер меньше диаметра гранул 7, что приводит к безотрывному обтеканию каждой гранулы 7 при любых числах Рейнольдса, т.е. каждая гранула 7 омывается электролитом по всей поверхности, что повышает вдвое эффективность извлечения металла из электролита. Большая плотность гранул 7 в центробежном кипящем слое повышает площадь катода - цилиндрического направляющево аппарата 4, что позволяет пропускать через ванну токи большой плотности. Постоянство плотности гранул 7 в центробежном кипящем слое при любых расходах электролита обеспечивает увеличение производительности устройства путем увеличения расходаэлектролита. выходящий из центробежные кипящего слоя гранул 7 закрученный поток очиЩСННОО ОТ Металла. ЭЛСКТРОЛИТ ПРОХОДИТ Через отверстия перфорированной трубы 6 и выходит из корпуса 1 через осевой патрубок 9.В процессе осаждения металла на гранулы 7 они становятся тяжелее и перемещаются в центробежном кипящем слое к направлшощему аппарату 4, а затемучерез патрубок 11 и через открытые вентили на патрубках 11 и 15 гидротранспортируются в емкость 14 электролитом. Новые порции гранул подаются гидротранспортом из емкости 12 по патрубку 10 в ванну при открытии вентилей на трубопроводе к патрубку 10 и трубопроводе 13.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.