RU2336350C2 - Аппарат для электрохимического выделения галлия - Google Patents
Аппарат для электрохимического выделения галлия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336350C2 RU2336350C2 RU2006142673/02A RU2006142673A RU2336350C2 RU 2336350 C2 RU2336350 C2 RU 2336350C2 RU 2006142673/02 A RU2006142673/02 A RU 2006142673/02A RU 2006142673 A RU2006142673 A RU 2006142673A RU 2336350 C2 RU2336350 C2 RU 2336350C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- gallium
- wall
- cavity
- housing
- Prior art date
Links
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 2
- RELSNTNWBNWUDV-UHFFFAOYSA-N scandium vanadium Chemical compound [Sc].[V] RELSNTNWBNWUDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относиься к аппарату для выделения галлия из растворов электрохимическим восстановлением на жидком галлии или сплаве. В цилиндрическом корпусе аппарата с плоским горизонтальным дном с боковым клапаном для слива раствора и донным клапаном для слива жидкого металла или сплава установлена эластичная мембрана. Она выполнена в виде кольца и расположена ниже бокового клапана. Мембрана герметично соединена по наружному контуру со стенкой корпуса на высоте 10-100 мм от дна, а по внутреннему контуру - с днищем по краю отверстия донного клапана. При этом в корпусе выполнено одно или несколько отверстий диаметром 3-10 мм, соединяющих полость между мембраной и корпусом аппарата с атмосферой. Отверстия расположены либо по периферии дна, либо в стенке вблизи дна, либо непосредственно по линии стыка дна и стенки. Техническим результатом является обеспечение быстрого и полного слива выделенного металла при разгрузке устройства. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для выделения галлия из растворов электрохимическим восстановлением на жидком металле или сплаве.
Известен цилиндрический аппарат-цементатор для выделения галлия из алюминатных растворов с плоским днищем (Гусарова Т.Д., Шалавина Е.Л., Пономарев В.Д. Об электродных потенциалах в системе галлий - алюминий. В кн.: Излечение галлия, ванадия скандия из продуктов глиноземного производства. - Наука АН КазССР, Алма-Ата, 1967, с.25). Плоское дно обеспечивает оптимальный гидродинамический режим электрохимического процесса, но крайне неудобно при периодической выгрузке металла из цементатора. Для удаления галлия приходится применять вакуумный отсос, поэтому разгрузка является трудоемкой и длительной (20-40 мин) операцией.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению (прототипом) является электролизер для электроосаждения галлия из алюминатных растворов (Зазубин А.И, Шалавина Е.Л, Романов Г.А., Иванова Г.А. Извлечение галлия из алюминатно-галлатных растворов глиноземного производства электрохимическими методами. В кн.: Излечение галлия, ванадия скандия из продуктов глиноземного производства. - Наука АН КазССР, Алма-Ата, 1969, с.39), включающий цилиндрический корпус с плоским горизонтальным дном, снабженным донным клапаном. Накопленный в результате электролиза металлический галлий удаляют через донный клапан. Такое техническое решение удобно для лабораторной установки, но в промышленных аппаратах диаметром до 2 м при малейшем перекосе или неровности дна возникают трудности при разгрузке осажденного металлического галлия. Слив металла с помощью донного клапана осуществляется медленно, в течение 10-15 минут, и зачастую не полностью.
Задачей изобретения является обеспечение быстрого и полного слива металла из мешалки, что позволит сократить время производственного процесса.
Технический результат достигается тем, что аппарат для электрохимического выделения галлия из растворов электрохимическим восстановлением на жидком металле или сплаве, включающий корпус с цилиндрической стенкой и плоским горизонтальным дном, перемешивающее устройство, боковой клапан для слива раствора и донный клапан для слива жидкого металла или сплава, снабжен эластичной мембраной, выполненной в виде кольца, расположенной ниже бокового клапана и герметично соединенной по наружному контуру со стенкой корпуса на высоте 10-100 мм от дна, а по внутреннему контуру герметично соединенной с днищем по краю отверстия донного клапана, при этом в корпусе выполнено одно или несколько отверстий, соединяющих полость между мембраной и корпусом аппарата с атмосферой.
Отверстия, соединяющие полость между мембраной и корпусом с атмосферой, выполнены диаметром 3-10 мм.
Отверстия, соединяющие полость между мембраной и корпусом с атмосферой, выполнены по периферии дна.
Отверстие или отверстия, соединяющие полость между мембраной и корпусом с атмосферой, выполнены в стенке вблизи дна.
Отверстие или отверстия, соединяющие полость между мембраной и корпусом с атмосферой, выполнены по линии стыка дна со стенкой.
На фиг.1 схематически показан аппарат для электрохимического выделения галлия.
На Фиг.2 показано положение эластичной мембраны под тяжестью раствора, залитого в аппарат при закрытых клапанах.
На фиг.3 и 4 в увеличенном масштабе показаны возможные конструктивные варианты соединения мембраны со стенкой корпуса.
Аппарат для электрохимического выделения галлия состоит из корпуса с цилиндрической стенкой 1 и плоским горизонтальным дном 2 и снабжен перемешивающим устройством 3. В стенке выполнен боковой клапан 4 для слива раствора, а в дне - донный клапан 5 для слива жидкого металлического галлия или его сплава. Предлагаемый аппарат снабжен непроницаемой упругой эластичной мембраной 6, при этом в корпусе выполнено одно или несколько отверстий 7-9, соединяющих полость, заключенную между дном, стенкой и мембраной, с атмосферой. Взаимное положение деталей устройства на фиг.1 соответствует режиму разгрузки раствора и жидкого металла, когда мембрана принимает вид конуса (воронки). Выбор высоты герметичного крепления мембраны к стенке корпуса (10-100 мм) определяется степенью упругости и эластичности мембраны. При этом угол ее наклона без нагрузки раствора должен обеспечивать быстрое и полное стекание массы металла и соскальзывание отдельных его капель в отверстие донного клапана при различных диаметрах промышленных аппаратов.
Под тяжестью раствора, залитого в аппарат при закрытых клапанах 4 и 5, вся поверхность мембраны 6, прилегающей ко дну 2, представляет собой горизонтальную плоскость, что наилучшим образом отвечает рабочему режиму аппарата, когда в нем осуществляется процесс электрохимического восстановления галлия на жидком металле или сплаве. Диаметр (3-10 мм) отверстий 7-9 выбран из соображений свободного прохода воздуха и одновременно исключения заметного прогиба мембраны в отверстие под давлением столба раствора.
С целью исключения образования замкнутых воздушных пузырей под мембраной при заполнении аппарата раствором предложены три варианта расположения отверстий либо по периферии дна (поз.7), либо в стенке вблизи дна (поз.8), либо непосредственно по линии стыка дна и стенки (поз.9).
Возможные варианты герметичного крепления внешнего контура мембраны к цилиндрической стенке корпуса аппарата весьма просты. Соединение внутреннего контура с краями отверстия донного клапана также не представляет никаких сложностей, поскольку отверстие это на практике невелико (не более 100 мм).
Работа аппарата осуществляется следующим образом.
В порожний аппарат при закрытых боковом 4 и донном 5 клапанах и разгруженной (воронкообразной) мембране 6 заливается галлийсодержащий раствор (массой до 6000 кг) и некоторое количество жидкого галлия (основа). По мере заполнения аппарата эластичная мембрана под тяжестью раствора стремится принять форму корпуса. При этом воздух, заключенный в пространстве между корпусом и мембраной 6, постепенно вытесняется через отверстия 7-9, соединяющие эту полость с атмосферой, и мембрана 6 практически полностью прилегает ко дну 2 корпуса. В процессе электрохимического выделения металла обеспечивается необходимая плоскость и горизонтальность поверхности, на которой находится жидкий металл. Процесс цементации или электролиза проводится при перемешивании и длится от нескольких часов до нескольких суток. По завершении процесса отработанный раствор сливают через боковой клапан, находящийся выше внешнего края мембраны. Лишенная основной нагрузки мембрана 6 благодаря своей упругости и эластичности принимает исходное положение, обеспечивая коническую форму поверхности, на которой находится жидкий металл, что при открытии донного клапана 5 приводит к быстрому и полному сливу галлия. При перемещении мембраны 6 в исходное положение атмосферный воздух через отверстие (или отверстия) в корпусе всасывается в полость, заключенную между корпусом и мембраной 6. Вытеснение воздуха из полости происходит постепенно от центра к периферии дна по мере прогибания мембраны под тяжестью раствора, без образования пузырей под мембраной.
В качестве мембраны 6 может быть использованы листовая резина, резинотканевая конвейерная лента или другой упругий эластичный материал.
Claims (5)
1. Аппарат для электрохимического выделения галлия из растворов электрохимическим восстановлением на жидком металле или сплаве, включающий корпус с цилиндрической стенкой и плоским горизонтальным дном, перемешивающее устройство, боковой клапан для слива раствора и донный клапан для слива жидкого металла или сплава, отличающийся тем, что он снабжен эластичной мембраной, выполненной в виде кольца, расположенной ниже бокового клапана и герметично соединенной по наружному контуру со стенкой корпуса на высоте 10-100 мм от дна, а по внутреннему контуру герметично соединенной с днищем по краю отверстия донного клапана, при этом в корпусе выполнено одно или несколько отверстий, сообщающих полость между мембраной и корпусом аппарата с атмосферой.
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что отверстия, сообщающие полость между мембраной и корпусом с атмосферой, выполнены диаметром 3-10 мм.
3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что отверстие или отверстия, сообщающие полость между мембраной и корпусом с атмосферой, выполнены по периферии дна.
4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что отверстие или отверстия, сообщающие полость между мембраной и корпусом с атмосферой, выполнены в стенке вблизи дна.
5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что отверстие или отверстия, сообщающие полость между мембраной и корпусом с атмосферой, выполнены по линии стыка дна со стенкой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006142673/02A RU2336350C2 (ru) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Аппарат для электрохимического выделения галлия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006142673/02A RU2336350C2 (ru) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Аппарат для электрохимического выделения галлия |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006142673A RU2006142673A (ru) | 2008-06-10 |
| RU2336350C2 true RU2336350C2 (ru) | 2008-10-20 |
Family
ID=39581151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006142673/02A RU2336350C2 (ru) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Аппарат для электрохимического выделения галлия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2336350C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3933604A (en) * | 1973-07-19 | 1976-01-20 | The British Aluminium Company Limited | Method of electrolytically extracting gallium from aluminate solutions |
| WO1980002701A1 (fr) * | 1979-05-29 | 1980-12-11 | Inst Khim Ural Tsentra An Sssr | Methode d'extraction electrolytique de gallium ou de gallium avec un concentre de vanadium a partir de solutions alcalines de production d'alumine |
| RU2127328C1 (ru) * | 1997-07-15 | 1999-03-10 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Способ получения галлия из щелочно-алюминатных растворов глиноземного производства и электролизер для его осуществления |
-
2006
- 2006-11-24 RU RU2006142673/02A patent/RU2336350C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3933604A (en) * | 1973-07-19 | 1976-01-20 | The British Aluminium Company Limited | Method of electrolytically extracting gallium from aluminate solutions |
| GB1436260A (en) * | 1973-07-19 | 1976-05-19 | British Aluminium Co Ltd | Electrolytic method of extracting gallium from aluminate solutions |
| WO1980002701A1 (fr) * | 1979-05-29 | 1980-12-11 | Inst Khim Ural Tsentra An Sssr | Methode d'extraction electrolytique de gallium ou de gallium avec un concentre de vanadium a partir de solutions alcalines de production d'alumine |
| RU2127328C1 (ru) * | 1997-07-15 | 1999-03-10 | Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН | Способ получения галлия из щелочно-алюминатных растворов глиноземного производства и электролизер для его осуществления |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЗАЗУБИН А.И и др. Извлечение галлия из алюминатно-галлатных растворов глиноземного производства электрохимическими методами // Извлечение галлия, ванадия скандия из продуктов глиноземного производства. - Алма-Ата: Наука АН КазССР, 1969, с.39. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006142673A (ru) | 2008-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0056302A1 (en) | Electroacoustic transducer | |
| CN105009329A (zh) | 用于以电解液充注蓄电池的单体的设备和方法 | |
| JP5728496B2 (ja) | 膜移動方法および器具 | |
| JP7171695B2 (ja) | 液体培地送達面を含む側壁を有するマイクロキャビティ皿 | |
| Kim et al. | Degassed micromolding lithography for rapid fabrication of anisotropic hydrogel microparticles with high-resolution and high uniformity | |
| JP2016511919A5 (ru) | ||
| WO2012112000A2 (ko) | 윤활제 공급장치 | |
| RU2336350C2 (ru) | Аппарат для электрохимического выделения галлия | |
| US6210959B1 (en) | Apparatus for the cultivation and concentration of non-adherent cells as well as for co-cultivation of two different cell species | |
| JP2018520840A5 (ru) | ||
| JP2005278564A (ja) | 細胞培養装置 | |
| US9199237B2 (en) | Automated well plate | |
| JP2017527417A (ja) | エアリフトポンプ装置及びそれを備えた流体容器とお茶入れ機 | |
| US10864516B2 (en) | Dispensing device and liquid transfer method | |
| CN210235765U (zh) | 一种用于取水的装置 | |
| CN201429535Y (zh) | 人类染色体制片低渗处理仪 | |
| US9377382B2 (en) | Method and apparatus for detaching and/or isolating a histological sample | |
| JP2015119684A (ja) | シート状細胞培養物保存容器およびシート状細胞培養物保存容器の使用方法 | |
| JP6564595B2 (ja) | 薬液ピペット装置、薬液移送システムおよび薬液移送方法 | |
| CN210675762U (zh) | 气泡排除装置及匀胶机 | |
| KR101922479B1 (ko) | 3차원 이론 밀도 시험기 | |
| JP2007098319A (ja) | ガス供給装置、ガス供給装置を備える加圧ろ過装置、及び減圧ろ過装置 | |
| JPH0576702A (ja) | 泥漿の脱泡方法およびこれに用いる真空脱泡装置 | |
| WO2020127578A1 (en) | Apparatus and method for perfusion culture | |
| JPH03200039A (ja) | 防水試験方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091125 |