CN108149280A - 一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法 - Google Patents

一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108149280A
CN108149280A CN201711379119.4A CN201711379119A CN108149280A CN 108149280 A CN108149280 A CN 108149280A CN 201711379119 A CN201711379119 A CN 201711379119A CN 108149280 A CN108149280 A CN 108149280A
Authority
CN
China
Prior art keywords
titanium
pbo
pipe network
lead anode
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711379119.4A
Other languages
English (en)
Inventor
贺斌
冯庆
马振佳
康轩齐
杨莹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Taijin Industrial Electrochemical Technology Co Ltd
Original Assignee
Xian Taijin Industrial Electrochemical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Taijin Industrial Electrochemical Technology Co Ltd filed Critical Xian Taijin Industrial Electrochemical Technology Co Ltd
Priority to CN201711379119.4A priority Critical patent/CN108149280A/zh
Publication of CN108149280A publication Critical patent/CN108149280A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02Electrodes; Connections thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208Oxides, e.g. ceramics
    • C23C18/1216Metal oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/321Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with at least one metal alloy layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/345Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/04Tubes; Rings; Hollow bodies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法,在钛管表面包裹钛网,再通过烧结法在钛基体上进行中间增强涂层(Ti/SnO2+Sb2O3/或Ti/SnO2+Sb2O3/MnO2),然后分别在碱性环境和酸性环境下掺杂复镀(Ti/α‑PbO2‑RuO2‑REO‑CoO)层和(Ti/β‑PbO2‑CeO2‑ZrO2)层,可制得钛基管网复合铅阳极,由钛管、导电棒(铜管)、钛网、导电铅复合涂层组成。采用本发明的工艺和方法制造的旋流电解用钛基管网复合铅阳极能显著降低经济成本、降低能耗、能通过大电流导电性好、析氧过电位高、催化性能好、电化学活性高,在含F、Cl、ClO、NO3 、SO4 2‑、CO3 2‑和SiF6 2‑的水溶液中使用都十分稳定,耐蚀性和长寿命,环保,不污染槽液,产品质量高。

Description

一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法
技术领域
本发明涉及湿法冶金及有色金属回收技术领域,特别是涉及一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法。
背景技术
湿法冶金及有色金属的回收,大多数是靠电解工艺进行的。电解阳极,是电解过程必不可少的核心部件,它的质量好坏影响着电效、能耗及阴极产品的质量。传统电解糟中的阳极大多数为板状阳极,其工作电流密度高、且溶液在槽体中的流速缓慢,容易造成因浓差极化现象导致阴极产品质量下降。旋流电解法,是一种新型的湿法冶金提取金属的方法,它是利用高速旋流的溶液,在管状阳极的电催化作用下,阴极析出所需的金属。目前管状阳极是钛涂层贵金属氧化物阳极,此阳极的费用高、加工制作程度难,涂层的厚度一致性不均匀,容易在电解过程中,某处容易击穿,从而导致整个阳极导电失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低阳极费用,同时提高阳极的导电催化活性的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
1)钛基体前处理:将钛网包裹于同样直径大小的钛管或钛包铜管或钛包铝管上焊接形成钛基复合管网,然后用5-10%NaOH溶液在60-80℃时进行碱侵蚀除油后再进行水洗得到钛基材,之后对钛基材进行喷砂处理,去除氧化皮;喷砂过程主要是利用高速沙流的冲击作用清理和粗化基体表面,将基体表面的钛氧化皮去除,露出原本的纯钛基体,并给予其表面一定的粗糙度;
2)草酸刻蚀:将钛基材用浓度为10-15%的草酸溶液进行沸腾煮2-3h后水洗;
3)中间增强层:按照摩尔比9:1配比将四氯化锡(SnCl4·5H2O)和三氯化锑(SbCl3)、硝酸锰Mn(NO3)2的一种或两种掺杂制成增强剂,然后按10:1的体积比将正丁醇或异丙醇和盐酸制成溶剂,将增强剂与溶剂按4:6的体积比混合得增强涂料,在步骤2)的钛基材表面涂覆增强涂料后在420-450℃进行烧结分解沉积层,得到中间增强涂层Ti/SnO2+Sb2O3或Ti/SnO2+Sb2O3+MnO2
4)安装钛铜复合导电棒:将步骤3)处理好的钛基材与钛铜复合导电棒焊接,管网两端焊接密封制成钛铜复合导电棒;
5)碱性掺杂复镀Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO层:将步骤4)处理好的钛铜复合导电棒置于碱性电镀液中,复镀钛基α-PbO2导电涂层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为40-70℃,电流密度为1-5A/dm2,碱性电镀液中含有氧化铅(PbO)30-50g/L、氢氧化钠(NaOH)100-250g/L、碳酸钠(NaCO3)15-30g/L、硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)8-25g/L、硝酸钴(Co(NO3)2)10-20g/L,纳米级二氧化钌粉末8-15g/L;
6)酸性掺杂复镀Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2层:将步骤5)的钛铜复合导电棒,在酸性电镀液中复镀钛基β-PbO2导电涂层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为40-80℃,电流密度为2-8A/dm2,酸性电镀液含硝酸铅(Pb(NO3)2)150-250g/L、乙酸铅([(CH3COO)2Pb·3H2O])50-80g/L、硝酸铈(Ce(NO3)3)10-20g/L、纳米级二氧化锆粉末(ZrO2)8-15g/L、氟化钠(NaF2)3-8g/L;
7)热水水洗:将步骤6)处理好的钛铜复合导电棒用40-50℃的热水进行表面处理,将残留的杂质水洗干净,自然晾干得钛基管网复合铅阳极。
所述步骤1)钛网与钛管或钛包铜管或钛包铝管采用满焊方式,压平包裹于管表面,形成钛基复合管网。
所述步骤1)、步骤2)水洗温度为30-40℃。
所述的步骤1)喷砂处理采用粒度为100-180目的棕刚玉、钢砂或石英砂。
所述的步骤5)Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO镀层厚度为150μm-350μm。
所述的步骤6)制的Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2镀层厚度为350μm-1000μm。
按以上制备方法制成的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极,包括钛管、钛包铜管或钛包铝管以及包裹在其上的钛网层,在钛网层上依次复镀有Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO和Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2镀层形成管网复合镀层铅阳极。
本发明用钛基铅阳极来替代贵金属涂层阳极。铅及铅基合金阳极,在湿法冶金及金属回收、电镀行业应用广泛,因此它是具有优势的。但同时它的缺点也是很多,例如铅的自身溶解、强度底、使用容易弯曲、导电性不好,不能通过大电流。钛基铅阳极是利用钛作为基材,通过化学法、涂层法、烧结法、电镀法等综合过程制备而成,此阳极继承了铅阳极的性质,改善了铅阳极的自身的缺陷,提高了实际利用价值。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:本发明工艺简单,采用本发明的方法制备的旋流电解钛基管网复合铅阳极,可以有效的降低传统旋流电解用的钛基贵金属氧化物涂层阳极(DSA)的价格,具体表现在:(1)造价便宜,成本低;(2)导电性好、析氧过电位高、催化性能好、电化学活性高,在含F-、Cl-、ClO-、NO3 -、SO4 2-、CO3 2-和SiF6 2-的水溶液中都十分稳定;(3)能通过大电流,耐蚀性和长寿命;(4)环保,不污染槽液,产品质量高。(4)硬度大,耐磨损。
附图说明
图1为Ti/α-PbO2-RuO-ReO-CoO镀层的SEM图。
图2为Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2镀层的SEM图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1:
1)钛基体前处理:取钛管钛网将钛网焊接包裹于钛管管上,形成钛基复合管网,然后用5%NaOH溶液在80℃时进行碱侵蚀除油后再要40℃水洗得到钛基材,之后对钛基材采用粒度为100-180目的棕刚玉进行喷砂处理,去除氧化皮;喷砂过程主要是利用高速沙流的冲击作用清理和粗化基体表面,将基体表面的钛氧化皮去除,露出原本的纯钛基体,并给予其表面一定的粗糙度;
2)草酸刻蚀:将钛基材用浓度为12%的草酸溶液进行沸腾煮2.5h后在35℃水洗;
3)中间增强层:按照摩尔比9:1配比将四氯化锡(SnCl4·5H2O)和三氯化锑(SbCl3)制成增强剂,然后按10:1的体积比将正丁醇或异丙醇和盐酸制成溶剂,将增强剂与溶剂按4:6的体积比混合得增强涂料,在步骤2)的钛基材表面涂覆增强涂料后在420、℃进行烧结分解沉积层,得到中间增强涂层Ti/SnO2+Sb2O3
4)安装钛铜复合导电棒:将步骤3)处理好的钛基材与钛铜复合导电棒焊接,管网两端焊接密封制成钛铜复合导电棒;
5)碱性掺杂复镀Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO层:将步骤4)处理好的钛铜复合导电棒置于碱性电镀液中,复镀钛基α-PbO2导电涂层,得到Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO厚度为180μm的镀层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为40℃,电流密度为3A/dm2,碱性电镀液中含有氧化铅(PbO)45g/L、氢氧化钠(NaOH)180g/L、碳酸钠(NaCO3)20g/L、硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)15g/L、硝酸钴(Co(NO3)2)15g/L,纳米级二氧化钌粉末8g/L;
由图1可以看出在碱性环境下掺杂(Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO)复镀层具有一定粗糙度,它作为外部镀层的有力粘结剂,可以促进在酸性环境下掺杂(Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2)复镀层的挂载,增强两镀层间内部结合力。
6)酸性掺杂复镀Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2层:将步骤5)的钛铜复合导电棒,在酸性电镀液中复镀钛基β-PbO2导电涂层,得到Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2厚度为600μm的镀层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为60℃,电流密度为5A/dm2,酸性电镀液含硝酸铅(Pb(NO3)2)200g/L、乙酸铅([(CH3COO)2Pb·3H2O])50g/L、硝酸铈(Ce(NO3)3)12g/L、纳米级二氧化锆粉末(ZrO2)10g/L、氟化钠(NaF2)5g/L;
由图2可以看出(Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2)镀层明显均匀致密,目的在于电化学析氧反应过程,氧气对电极镀层冲刷,同时缓解新生态氧原子进入钛基体,导致基体钝化,从而增强阳极的使用寿命。
7)热水水洗:将步骤6)处理好的钛铜复合导电棒用45℃的热水进行表面处理,将残留的杂质水洗干净,自然晾干得钛基管网复合铅阳极。
实施例2:
1)钛基体前处理:取钛包铜管钛网将钛网焊接包裹于钛包铜管上,形成钛基复合管网,然后用8%NaOH溶液在70℃时进行碱侵蚀除油后再要30℃水洗得到钛基材,之后对钛基材采用粒度为100-180目的钢砂进行喷砂处理,去除氧化皮;喷砂过程主要是利用高速沙流的冲击作用清理和粗化基体表面,将基体表面的钛氧化皮去除,露出原本的纯钛基体,并给予其表面一定的粗糙度;
2)草酸刻蚀:将钛基材用浓度为15%的草酸溶液进行沸腾煮3h后在30℃水洗;
3)中间增强层:按照摩尔比9:1配比将四氯化锡(SnCl4·5H2O)和三氯化锑(SbCl3)、硝酸锰Mn(NO3)2制成增强剂,然后按10:1的体积比将正丁醇或异丙醇和盐酸制成溶剂,将增强剂与溶剂按4:6的体积比混合得增强涂料,在步骤2)的钛基材表面涂覆增强涂料后在435℃进行烧结分解沉积层,得到中间增强涂层Ti/SnO2+Sb2O3+MnO2
4)安装钛铜复合导电棒:将步骤3)处理好的钛基材与钛铜复合导电棒焊接,管网两端焊接密封制成钛铜复合导电棒;
5)碱性掺杂复镀Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO层:将步骤4)处理好的钛铜复合导电棒置于碱性电镀液中,复镀钛基α-PbO2导电涂层,得到Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO厚度为150μm的镀层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为60℃,电流密度为5A/dm2,碱性电镀液中含有氧化铅(PbO)50g/L、氢氧化钠(NaOH)250g/L、碳酸钠(NaCO3)15g/L、硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)25g/L、硝酸钴(Co(NO3)2)10g/L,纳米级二氧化钌粉末12g/L;
6)酸性掺杂复镀Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2层:将步骤5)的钛铜复合导电棒,在酸性电镀液中复镀钛基β-PbO2导电涂层,得到Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2厚度为350μm的镀层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为40℃,电流密度为2A/dm2,酸性电镀液含硝酸铅(Pb(NO3)2)150g/L、乙酸铅([(CH3COO)2Pb·3H2O])70g/L、硝酸铈(Ce(NO3)3)20g/L、纳米级二氧化锆粉末(ZrO2)15g/L、氟化钠(NaF2)8g/L;
7)热水水洗:将步骤6)处理好的钛铜复合导电棒用50℃的热水进行表面处理,将残留的杂质水洗干净,自然晾干得钛基管网复合铅阳极。
实施例3:
1)钛基体前处理:取钛包铝管钛网将钛网焊接包裹于钛包铝管上,形成钛基复合管网,然后用10%NaOH溶液在60℃时进行碱侵蚀除油后再要35℃水洗得到钛基材,之后对钛基材采用粒度为100-180目的石英砂进行喷砂处理,去除氧化皮;喷砂过程主要是利用高速沙流的冲击作用清理和粗化基体表面,将基体表面的钛氧化皮去除,露出原本的纯钛基体,并给予其表面一定的粗糙度;
2)草酸刻蚀:将钛基材用浓度为10%的草酸溶液进行沸腾煮2h后在40℃水洗;
3)中间增强层:按照摩尔比9:1配比将四氯化锡(SnCl4·5H2O)和三氯化锑(SbCl3)、硝酸锰Mn(NO3)2制成增强剂,然后按10:1的体积比将正丁醇或异丙醇和盐酸制成溶剂,将增强剂与溶剂按4:6的体积比混合得增强涂料,在步骤2)的钛基材表面涂覆增强涂料后在450℃进行烧结分解沉积层,得到中间增强涂层Ti/SnO2+Sb2O3+MnO2
4)安装钛铜复合导电棒:将步骤3)处理好的钛基材与钛铜复合导电棒焊接,管网两端焊接密封制成钛铜复合导电棒;
5)碱性掺杂复镀Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO层:将步骤4)处理好的钛铜复合导电棒置于碱性电镀液中,复镀钛基α-PbO2导电涂层,得到Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO厚度为350μm的镀层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为70℃,电流密度为1A/dm2,碱性电镀液中含有氧化铅(PbO)30g/L、氢氧化钠(NaOH)100g/L、碳酸钠(NaCO3)30g/L、硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)8g/L、硝酸钴(Co(NO3)2)20g/L,纳米级二氧化钌粉末15g/L;
6)酸性掺杂复镀Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2层:将步骤5)的钛铜复合导电棒,在酸性电镀液中复镀钛基β-PbO2导电涂层,得到Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2厚度为1000μm的镀层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为80℃,电流密度为8A/dm2,酸性电镀液含硝酸铅(Pb(NO3)2)250g/L、乙酸铅([(CH3COO)2Pb·3H2O])80g/L、硝酸铈(Ce(NO3)3)10g/L、纳米级二氧化锆粉末(ZrO2)8g/L、氟化钠(NaF2)3g/L;
7)热水水洗:将步骤6)处理好的钛铜复合导电棒用40℃的热水进行表面处理,将残留的杂质水洗干净,自然晾干得钛基管网复合铅阳极。

Claims (7)

1.一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)钛基体前处理:将钛网包裹于同样直径大小的钛管或钛包铜管或钛包铝管上焊接形成钛基复合管网,然后用5-10%NaOH溶液在60-80℃时进行碱侵蚀除油后再进行水洗得到钛基材,之后对钛基材进行喷砂处理,去除氧化皮;喷砂过程主要是利用高速沙流的冲击作用清理和粗化基体表面,将基体表面的钛氧化皮去除,露出原本的纯钛基体,并给予其表面一定的粗糙度;
2)草酸刻蚀:将钛基材用浓度为10-15%的草酸溶液进行沸腾煮2-3h后水洗;
3)中间增强层:按照摩尔比9:1配比将四氯化锡(SnCl4·5H2O)和三氯化锑(SbCl3)、硝酸锰Mn(NO3)2的一种或两种掺杂制成增强剂,然后按10:1的体积比将正丁醇或异丙醇和盐酸制成溶剂,将增强剂与溶剂按4:6的体积比混合得增强涂料,在步骤2)的钛基材表面涂覆增强涂料后在420-450℃进行烧结分解沉积层,得到中间增强涂层Ti/SnO2+Sb2O3或Ti/SnO2+Sb2O3+MnO2
4)安装钛铜复合导电棒:将步骤3)处理好的钛基材与钛铜复合导电棒焊接,管网两端焊接密封制成钛铜复合导电棒;
5)碱性掺杂复镀Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO层:将步骤4)处理好的钛铜复合导电棒置于碱性电镀液中,复镀钛基α-PbO2导电涂层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为40-70℃,电流密度为1-5A/dm2,碱性电镀液中含有氧化铅(PbO)30-50g/L、氢氧化钠(NaOH)100-250g/L、碳酸钠(NaCO3)15-30g/L、硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)8-25g/L、硝酸钴(Co(NO3)2)10-20g/L,纳米级二氧化钌粉末8-15g/L;
6)酸性掺杂复镀Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2层:将步骤5)的钛铜复合导电棒,在酸性电镀液中复镀钛基β-PbO2导电涂层,阴极选用不锈钢板或纯铅或钛板,电积温度为40-80℃,电流密度为2-8A/dm2,酸性电镀液含硝酸铅(Pb(NO3)2)150-250g/L、乙酸铅([(CH3COO)2Pb·3H2O])50-80g/L、硝酸铈(Ce(NO3)3)10-20g/L、纳米级二氧化锆粉末(ZrO2)8-15g/L、氟化钠(NaF2)3-8g/L;
7)热水水洗:将步骤6)处理好的钛铜复合导电棒用40-50℃的热水进行表面处理,将残留的杂质水洗干净,自然晾干得钛基管网复合铅阳极。
2.根据权利要求1所述的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极的制备方法,其特征在于:所述步骤1)钛网与钛管或钛包铜管或钛包铝管采用满焊方式,压平包裹于管表面,形成钛基复合管网。
3.根据权利要求1所述的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极的制备方法,其特征在于:所述步骤1)、步骤2)水洗温度为30-40℃。
4.根据权利要求1所述的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极的制备方法,其特征在于:所述的步骤1)喷砂处理采用粒度为100-180目的棕刚玉、钢砂或石英砂。
5.根据权利要求1所述的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极的制备方法,其特征在于:所述的步骤5)Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO镀层厚度为150μm-350μm。
6.根据权利要求1所述的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极的制备方法,其特征在于:所述的步骤6)制的Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2镀层厚度为350μm-1000μm。
7.根据权利要求1所述的制备方法制成的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极,其特征在于:包括钛管、钛包铜管或钛包铝管以及包裹在其上的钛网层,在钛网层上依次复镀有Ti/α-PbO2-RuO2-REO-CoO和Ti/β-PbO2-CeO2-ZrO2镀层形成管网复合镀层铅阳极。
CN201711379119.4A 2017-12-20 2017-12-20 一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法 Pending CN108149280A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711379119.4A CN108149280A (zh) 2017-12-20 2017-12-20 一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711379119.4A CN108149280A (zh) 2017-12-20 2017-12-20 一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108149280A true CN108149280A (zh) 2018-06-12

Family

ID=62463964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711379119.4A Pending CN108149280A (zh) 2017-12-20 2017-12-20 一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108149280A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110106525A (zh) * 2019-06-18 2019-08-09 中国科学院过程工程研究所 一种低浓汞锑溶液强化电解提取汞锑的方法
CN110144607A (zh) * 2019-07-08 2019-08-20 西安泰金工业电化学技术有限公司 一种湿法冶金用抗形变钛阳极的制备方法
CN111099702A (zh) * 2019-12-26 2020-05-05 西安泰金工业电化学技术有限公司 一种水处理用钛阳极的制备方法
CN113387418A (zh) * 2021-05-14 2021-09-14 王彬宇 一种降解废水用梯度金属氧化物电极
CN113832501A (zh) * 2021-08-27 2021-12-24 昆明理工大学 一种Al@(TiB2+Ti4O7)-PbO2+CeO2复合阳极板及其制备方法
CN114457368A (zh) * 2022-03-08 2022-05-10 昆明冶金研究院有限公司 一种锌电积用涂层钛阳极及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101054684A (zh) * 2007-02-07 2007-10-17 浙江工业大学 一种在钛基体上制备含氟二氧化铅电极的方法
CN101245478A (zh) * 2008-03-19 2008-08-20 郭忠诚 有色金属电积用节能惰性阳极材料的制备方法
JP2009228112A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Akita Seiren Kk β−PbO2皮膜を有する鉛合金電極の製造方法
CN101736369A (zh) * 2009-12-29 2010-06-16 昆明理工大学 锌电积用新型铝基复合二氧化铅-二氧化锰阳极的制备方法
CN103205780A (zh) * 2013-04-15 2013-07-17 昆明理工恒达科技有限公司 有色金属电积用栅栏型钛基PbO2电极及其制备方法
CN105621541A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 浙江工业大学 一种用于废水处理的过渡金属掺杂二氧化铅电极及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101054684A (zh) * 2007-02-07 2007-10-17 浙江工业大学 一种在钛基体上制备含氟二氧化铅电极的方法
CN101245478A (zh) * 2008-03-19 2008-08-20 郭忠诚 有色金属电积用节能惰性阳极材料的制备方法
JP2009228112A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Akita Seiren Kk β−PbO2皮膜を有する鉛合金電極の製造方法
CN101736369A (zh) * 2009-12-29 2010-06-16 昆明理工大学 锌电积用新型铝基复合二氧化铅-二氧化锰阳极的制备方法
CN103205780A (zh) * 2013-04-15 2013-07-17 昆明理工恒达科技有限公司 有色金属电积用栅栏型钛基PbO2电极及其制备方法
CN105621541A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 浙江工业大学 一种用于废水处理的过渡金属掺杂二氧化铅电极及其制备方法和应用

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110106525A (zh) * 2019-06-18 2019-08-09 中国科学院过程工程研究所 一种低浓汞锑溶液强化电解提取汞锑的方法
CN110106525B (zh) * 2019-06-18 2021-06-08 中国科学院过程工程研究所 一种低浓汞锑溶液强化电解提取汞锑的方法
CN110144607A (zh) * 2019-07-08 2019-08-20 西安泰金工业电化学技术有限公司 一种湿法冶金用抗形变钛阳极的制备方法
CN110144607B (zh) * 2019-07-08 2020-06-12 西安泰金工业电化学技术有限公司 一种湿法冶金用抗形变钛阳极的制备方法
CN111099702A (zh) * 2019-12-26 2020-05-05 西安泰金工业电化学技术有限公司 一种水处理用钛阳极的制备方法
CN113387418A (zh) * 2021-05-14 2021-09-14 王彬宇 一种降解废水用梯度金属氧化物电极
CN113387418B (zh) * 2021-05-14 2022-12-13 上海泓济环保科技股份有限公司 一种降解废水用梯度金属氧化物电极
CN113832501A (zh) * 2021-08-27 2021-12-24 昆明理工大学 一种Al@(TiB2+Ti4O7)-PbO2+CeO2复合阳极板及其制备方法
CN114457368A (zh) * 2022-03-08 2022-05-10 昆明冶金研究院有限公司 一种锌电积用涂层钛阳极及其制备方法
CN114457368B (zh) * 2022-03-08 2023-11-21 昆明冶金研究院有限公司 一种锌电积用涂层钛阳极及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108149280A (zh) 一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法
CN103205780B (zh) 有色金属电积用栅栏型钛基PbO2电极及其制备方法
CN100580147C (zh) 有色金属电积用节能惰性阳极材料的制备方法
CN104611731B (zh) 一种有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板的制备方法
CN106637291B (zh) 一种石墨烯复合金属氧化物电极及其制备方法和应用
CN101343758B (zh) 锌电积用惰性阳极材料的制备方法
CN106087002B (zh) 一种3D结构Ni/rGO复合析氢电极的制备方法
CN109930147B (zh) 一种铅双极板及其制备方法
CN107604388A (zh) 复合阳极材料及其制备方法、阳极板及其制备方法
CN106283125A (zh) 金属电积用涂层钛电极及其制备方法
CN104313652B (zh) 一种铝基多相惰性复合阳极材料的制备方法
CN105154914B (zh) 一种碳纤维复合阳极材料的制备方法
CN106048690B (zh) 一种钛基二氧化钛纳米管复合阳极及其制备方法
CN103060874A (zh) 一种不锈钢基β-PbO2-SnO2-CeO2-ZrO2惰性复合阳极材料的制备方法
CN107385489A (zh) 一种用于碳酸盐电解的三维纳米花状Ni-Fe复合氢氧化物析氧阳极
CN204779871U (zh) 一种有色金属电积用栅栏型阳极板
CN106835193B (zh) 一种Pb基/3D-PbO2/MeOx复合阳极及其制备方法
CN107245729A (zh) 锰电积用碳纤维基梯度复合阳极材料及其制备方法
CN103572331B (zh) 有色金属电积用栅栏型钛基PbO2阳极的制作方法
CN102433581B (zh) 一种有色金属电积用新型阳极材料的制备方法
CN100576377C (zh) 一种片式铁氧体电感器的端电极及其制备方法
CN109023420A (zh) 一种镍电积用铝基复合阳极及其制备方法
CN102443822A (zh) 一种锌电积用梯度功能惰性阳极材料及其制备方法
CN103981541A (zh) 一种非贵金属氧化物涂层电极的制备方法
CN108754546B (zh) 锌电积用多孔铝棒铅合金表面镀膜复合阳极及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 710299 No. 15, west section of Xijin Road, Jingwei Industrial Park, Xi'an Economic and Technological Development Zone, Xi'an City, Shaanxi Province

Applicant after: Xi'an Taijin Xinneng Technology Co.,Ltd.

Address before: 710201 Taijin Company, No. 15, West Section of Xijin Road, Jingwei Industrial Park, Xi'an City, Shaanxi Province

Applicant before: XI'AN TAIJIN INDUSTRIAL ELECTROCHEMICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180612

RJ01 Rejection of invention patent application after publication