CN110904467B - 用于电化学反应合成辛酸亚锡盐的装配式阳极及组装方法 - Google Patents
用于电化学反应合成辛酸亚锡盐的装配式阳极及组装方法 Download PDFInfo
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Abstract
用于电化学反应合成辛酸亚锡盐的装配式阳极及组装方法，所述阳极是在支承框架内装配锡阳极板；支承框架包括相互焊接的方管导电横梁和外表喷涂绝缘层的框架，所述框架为槽口向内的U型槽框架；在两个竖框上部对称焊接有挂耳支撑，在所述导电横梁的两边底面分别安装有导电铜排和绝缘板；在两个竖框的正面或者背面上部对称开设有锡阳极板侧装入口，或者在导电横梁顶面开设锡阳极板插入槽口，或者同时开设锡阳极板侧装入口和锡阳极板插入槽口；在底部横框开设有排液孔；锡阳极板的两个挂耳置放于挂耳支撑上。本发明可以降低辛酸亚锡电化学合成中的阳极残率，减少阳极板断裂掉板现象，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电解槽用阳极技术领域。
背景技术
在辛酸亚锡盐有机电化学合成反应中，采用高纯金属锡作为阳极，以牺牲、溶解阳极获得反应合成所需的锡阳离子。阳极板电解电离时需吊挂在装有电解液的电解槽上，为保证阳极板侧面与电解槽壁面有一定的宽度距离，阳极挂耳长度往往需要做得较长；为保证阳极挂耳梁电解后仍有一定的强度，一般挂耳梁离液面(吃水线)会留有一定的高度距离；为增加阳极板板面有效面积，板面铅垂方向往往做得较长；且由于高纯金属锡较柔软，易变形，为能承受阳极板的较大重量，防止阳极梁变形及挂耳变形、断裂，造成不必要的掉板等麻烦，阳极梁和挂耳必须做得较为宽厚，这就极大增加了阳极板重量，导致阳极板无效重量增加，电解残极率增加。为减少阳极板断裂掉板、降低电解残极率等，有必要专门设计一种适用于辛酸亚锡盐电化学反应合成的阳极。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于辛酸亚锡盐电化学反应合成的装配式阳极及其组装方法，以降低辛酸亚锡电化学合成过程中的阳极残率，减少阳极板断裂掉板现象，降低生产故障率，提高生产效率，节约生产成本。
本发明采取的技术方案如下：
用于电化学反应合成辛酸亚锡盐的装配式阳极，所述阳极是在支承框架内装配有锡阳极板；所述支承框架包括方管导电横梁、焊接于导电横梁下方的由两侧竖框和底部横框组成的框架，在所述框架外表喷涂有绝缘层，所述框架为槽口向内的U型槽框架；在两个U型槽竖框上部的槽底相对焊接有挂耳支撑；
在所述导电横梁的两边底面分别安装有导电铜排和绝缘板；所述导电铜排为Z形，在安装导电铜排一侧的竖框外侧顶部开设有竖直的导电铜排安装口，所述Z形导电铜排的立板与U型槽竖框的槽底连接，Z形导电铜排的顶板和底板分别与导电横梁的底面和挂耳支撑的顶面连接；所述绝缘板为一字形或Z形；采用一字形绝缘板时，一字形绝缘板直接安装在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面；采用Z形绝缘板时，在安装绝缘板一侧的竖框外侧顶部开设有竖直的绝缘板安装口，Z形绝缘板的立板与U型槽竖框的槽底连接，Z形绝缘板的顶板和底板分别与导电横梁的底面和挂耳支撑的顶面连接；
在两个竖框的正面或者背面上部对称开设有锡阳极板侧装入口，或者在导电横梁顶面开设锡阳极板插入槽口，或者同时开设锡阳极板侧装入口和锡阳极板插入槽口；在U型槽底部横框的槽底开设有一组排液孔；
所述锡阳极板为顶部两侧带挂耳的T形板，两个挂耳分别置放在位于两边挂耳支撑上的导电铜排和绝缘板上；或者一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边的挂耳支撑上设置辅助垫板，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上。
本发明的装配式阳极的第一种组装方法如下：
a.在两个竖框外侧分别加工导电铜排安装口和绝缘板安装口；
b.在导电横梁顶面加工锡阳极板插入槽口，或者在两个竖框的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口，或者同时开设锡阳极板侧装入口和锡阳极板插入槽口；
c.在横框底部加工排液孔；
d.将两个竖框与导电横梁组焊，将横框焊接于两个竖框底部；
e.将两个挂耳支撑分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框与横框焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排从导电铜排安装口装入并进行焊接或铆接；
h.将Z形绝缘板从绝缘板安装口装入并进行焊接或铆接；
i.将锡阳极板从锡阳极板插入槽口向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口装入框架中，并将两边挂耳分别置放在位于两边挂耳支撑上的导电铜排和绝缘板上，即完成组装。
本发明的装配式阳极的第二种组装方法如下：
a.在一个竖框外侧加工导电铜排安装口；
b.在导电横梁顶面加工锡阳极板插入槽口，或者在两个竖框的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口，或者同时开设锡阳极板侧装入口和锡阳极板插入槽口；
c.在横框底部加工排液孔；
d.将两个竖框与导电横梁组焊，将横框焊接于两个竖框底部；
e.将两个挂耳支撑分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框与横框焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排从导电铜排安装口装入并进行焊接或铆接；
h.将一字形绝缘板直接焊接或铆接或包覆在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面；
i.将锡阳极板从锡阳极板插入槽口向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口装入框架中，并将一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边的挂耳支撑上设置辅助垫板，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上，即完成组装。
本发明的装配式阳极的第三种组装方法如下：
a.将两个竖框与导电横梁组焊，将横框焊接于两个竖框底部；
b.在两个竖框外侧分别加工导电铜排安装口和绝缘板安装口；
c.在导电横梁顶面加工锡阳极板插入槽口，或者在两个竖框的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口，或者同时开设锡阳极板侧装入口和锡阳极板插入槽口；
d.在横框底部加工排液孔；
e.将两个挂耳支撑分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框与横框焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排从导电铜排安装口装入并进行焊接或铆接；
h.将Z形绝缘板从绝缘板安装口装入并进行焊接或铆接；
i.将锡阳极板从锡阳极板插入槽口向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口装入框架中，并将两边挂耳分别置放在位于两边挂耳支撑上的导电铜排和绝缘板上，即完成组装。
本发明的装配式阳极的第四种组装方法如下：
a.将两个竖框与导电横梁组焊，将横框焊接于两个竖框底部；
b.在一个竖框外侧加工导电铜排安装口；
c.在导电横梁顶面加工锡阳极板插入槽口，或者在两个竖框的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口，或者同时开设锡阳极板侧装入口和锡阳极板插入槽口；
d.在横框底部加工排液孔；
e.将两个挂耳支撑分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框与横框焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排从导电铜排安装口装入并进行焊接或铆接；
h.将一字形绝缘板直接焊接或铆接或包覆在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面；
i.将锡阳极板从锡阳极板插入槽口向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口装入框架中，并将一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边的挂耳支撑上设置辅助垫板，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上，即完成组装。
本发明具有以下有益效果：
(1)采用本发明的组装式阳极板，可将锡阳极板两侧的挂耳尺寸大大减小，挂耳长度仅为现有技术阳极板长度的1/4～1/5，大幅降低了锡阳极板的无效重量，从而降低了锡阳极板电解残极率；并且由于锡阳极板挂耳的减短，锡阳极板挂耳及支撑梁不必做得宽而厚，大大降低了锡阳极板挂耳及支撑梁宽厚的无效重量，进一步降低了锡阳极板残极率；
(2)采用本发明的组装式阳极板，在电解槽中，可将锡阳极板全部没入电解液液面下，锡阳极板全部参与电化学电解工作，避免了现有技术的锡阳极板挂耳及支撑梁位于吃水线以上，不参与电化学电解工作造成的高残极率；
(3)本发明的装配式阳极的电解残极率可由传统阳极的电解残极率50％以上降低至30％以下；
(4)锡阳极板装配到支承框架槽内后，锡阳极板左右两侧边、底边、挂耳均受限于支承框架槽内，结构稳定，避免了锡阳极板摆动及掉板，消除了生产故障隐患；
(5)本发明的装配式阳极可垂直组装，也可侧向组装，装配方便，操作简单；
(6)支承框架可循环重复利用，可大大降低生产制造成本。
附图说明
图1为本发明装配式阳极主视剖视图；
图2为本发明装配式阳极另一实施例的主视半剖图；
图3为图1的A-A剖视图；
图4为装配式阳极的俯视图；
图5为装配式阳极的仰视图。
图中各标号为：1-导电横梁，2-竖框，3-横框，4-锡阳极板，5-挂耳支撑，6-锡阳极板侧装入口，7a-导电铜排安装口，7b-绝缘板安装口,8-导电铜排，9-绝缘板，10-锡阳极板插入槽口，11-挂耳，12-排液孔，13-垫板，14-阳极吃水线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明，但是本发明的内容并不仅限于所述范围。
如图1-图5所示，用于电化学反应合成辛酸亚锡盐的装配式阳极，该装配式阳极是在支承框架内装配有锡阳极板4。所述支承框架包括方管导电横梁1、焊接于导电横梁下方的由两侧竖框2和底部横框3组成的框架，在所述框架外表喷涂有绝缘层，所述框架为槽口向内的U型槽框架；在两个U型槽竖框上部的槽底相对焊接有挂耳支撑5。在所述导电横梁1的一边底面焊接或铆接有导电铜排8，在导电横梁1的另一边底面焊接或铆接或包覆有绝缘板9。所述导电铜排8为Z形结构，在安装导电铜排一侧的竖框2外侧顶部开设有竖直的导电铜排安装口7a，所述Z形导电铜排的立板与U型槽竖框2的槽底连接，Z形导电铜排的顶板和底板分别与导电横梁1的底面和挂耳支撑5的顶面连接。所述绝缘板9可以为为一字形或Z形结构，当采用一字形绝缘板时，如图2所示，一字形绝缘板直接安装在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面。采用Z形绝缘板时，如图1所示，在安装绝缘板一侧的竖框2外侧顶部开设有竖直的绝缘板安装口7b，Z形绝缘板的立板与U型槽竖框的槽底连接，Z形绝缘板的顶板和底板分别与导电横梁的底面和挂耳支撑的顶面连接。优选地，Z形导电铜排与Z形绝缘板结构尺寸相同，以便于锡阳极板4的放置并保持导电横梁水平。为了便于安装，在两个竖框2的正面或者背面上部对称开设有锡阳极板侧装入口6，或者在导电横梁1顶面开设锡阳极板插入槽口10，或者同时开设锡阳极板侧装入口6和锡阳极板插入槽口10。在U型槽底部横框3的槽底开设有一组排液孔12，用于排放电解液。所述锡阳极板4为锡或锡合金制作，为顶部两侧带挂耳11的T形板，当采用Z形绝缘板时，锡阳极板的两个挂耳11分别置放在位于两边挂耳支撑5上的导电铜排和绝缘板上。当采用一字形绝缘板时，锡阳极板的一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边挂耳支撑上设置辅助垫板13，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上，以保证锡阳极板安装后，导电横梁1保持水平。
见图1，本发明的装配式阳极的第一种组装方法如下：
a.在两个竖框2外侧分别加工导电铜排安装口7a和绝缘板安装口7b；
b.在导电横梁1顶面加工锡阳极板插入槽口10，或者在两个竖框2的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口6，或者同时开设锡阳极板侧装入口6和锡阳极板插入槽口10；
c.在横框3底部加工排液孔12；
d.将两个竖框2与导电横梁1组焊，将横框3焊接于两个竖框底部；
e.将两个挂耳支撑5分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框2与横框3焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排8从导电铜排安装口7a装入并进行焊接或铆接；
h.将Z形绝缘板9从绝缘板安装口7b装入并进行焊接或铆接；
i.将锡阳极板4从锡阳极板插入槽口10向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口6装入框架中，并将两边挂耳11分别置放在位于两边挂耳支撑5上的导电铜排和绝缘板上，即完成组装。
见图2，本发明的装配式阳极的第二种组装方法如下：
a.在一个竖框(2)外侧加工导电铜排安装口；
b.在导电横梁1顶面加工锡阳极板插入槽口10，或者在两个竖框2的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口6，或者同时开设锡阳极板侧装入口6和锡阳极板插入槽口10；
c.在横框3底部加工排液孔12；
d.将两个竖框2与导电横梁1组焊，将横框3焊接于两个竖框底部；
e.将两个挂耳支撑5分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框2与横框3焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排8从导电铜排安装口7a装入并进行焊接或铆接；
h.将一字形绝缘板9直接焊接或铆接或包覆在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面；
i.将锡阳极板4从锡阳极板插入槽口10向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口6装入框架中，并将一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边的挂耳支撑上设置辅助垫板13，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上，即完成组装。
本发明的装配式阳极的第三种组装方法如下：
a.将两个竖框,2与导电横梁1组焊，将横框3焊接于两个竖框底部；
b.在两个竖框2外侧分别加工导电铜排安装口7a和绝缘板安装口7b；
c.在导电横梁1顶面加工锡阳极板插入槽口10，或者在两个竖框2的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口6，或者同时开设锡阳极板侧装入口6和锡阳极板插入槽口10；
d.在横框3底部加工排液孔12；
e.将两个挂耳支撑5分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框2与横框3焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排8从导电铜排安装口7a装入并进行焊接或铆接；
h.将Z形绝缘板9从绝缘板安装口7b装入并进行焊接或铆接；
i.将锡阳极板4从锡阳极板插入槽口10向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口6装入框架中，并将两边挂耳11分别置放在位于两边挂耳支撑5上的导电铜排和绝缘板上，即完成组装。
本发明的装配式阳极的第四种组装方法如下：
a.将两个竖框2与导电横梁1组焊，将横框3焊接于两个竖框底部；
b.在一个竖框2外侧加工导电铜排安装口；
c.在导电横梁1顶面加工锡阳极板插入槽口10，或者在两个竖框2的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口6，或者同时开设锡阳极板侧装入口6和锡阳极板插入槽口10；
d.在横框3底部加工排液孔12；
e.将两个挂耳支撑5分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框2与横框3焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排8从导电铜排安装口7a装入并进行焊接或铆接；
h.将一字形绝缘板9直接焊接或铆接或包覆在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面；
i.将锡阳极板4从锡阳极板插入槽口10向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口6装入框架中，并将一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边的挂耳支撑上设置辅助垫板13，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上，即完成组装。
如图1、图2所示，本发明的组装式阳极置于电解槽中工作时，阳极吃水线14即电解液液面高过锡阳极板4。
本发明的装配式阳极也可应用于有色金属锡、铅、铜等的电解精炼。
Claims (5)
1.用于电化学反应合成辛酸亚锡盐的装配式阳极，其特征在于，所述阳极是在支承框架内装配有锡阳极板(4)；所述支承框架包括方管导电横梁(1)、焊接于导电横梁下方的由两侧竖框(2)和底部横框(3)组成的框架，在所述框架外表喷涂有绝缘层，所述框架为槽口向内的U型槽框架；在两个U型槽竖框上部的槽底相对焊接有挂耳支撑(5)；
在所述导电横梁(1)的两边底面分别安装有导电铜排(8)和绝缘板(9)；所述导电铜排(8)为Z形，在安装导电铜排一侧的竖框(2)外侧顶部开设有竖直的导电铜排安装口(7a)，所述Z形导电铜排的立板与U型槽竖框(2)的槽底连接，Z形导电铜排的顶板和底板分别与导电横梁(1)的底面和挂耳支撑(5)的顶面连接；所述绝缘板(9)为一字形或Z形；采用一字形绝缘板时，一字形绝缘板直接安装在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面；采用Z形绝缘板时，在安装绝缘板一侧的竖框(2)外侧顶部开设有竖直的绝缘板安装口(7b)，Z形绝缘板的立板与U型槽竖框的槽底连接，Z形绝缘板的顶板和底板分别与导电横梁的底面和挂耳支撑的顶面连接；
在两个竖框(2)的正面或者背面上部对称开设有锡阳极板侧装入口(6)，或者在导电横梁(1)顶面开设锡阳极板插入槽口(10)，或者同时开设锡阳极板侧装入口(6)和锡阳极板插入槽口(10)；在U型槽底部横框(3)的槽底开设有一组排液孔(12)；
所述锡阳极板(4)为顶部两侧带挂耳(11)的T形板，两个挂耳(11)分别置放在位于两边挂耳支撑(5)上的导电铜排和绝缘板上；或者一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边的挂耳支撑上设置辅助垫板(13)，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上。
2.如权利要求1所述的装配式阳极的组装方法，其特征在于，方法如下：
a.在两个竖框(2)外侧分别加工导电铜排安装口(7a)和绝缘板安装口(7b)；
b.在导电横梁(1)顶面加工锡阳极板插入槽口(10)，或者在两个竖框(2)的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口(6)，或者同时开设锡阳极板侧装入口(6)和锡阳极板插入槽口(10)；
c.在横框(3)底部加工排液孔(12)；
d.将两个竖框(2)与导电横梁(1)组焊，将横框(3)焊接于两个竖框底部；
e.将两个挂耳支撑(5)分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框(2)与横框(3)焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排(8)从导电铜排安装口(7a)装入并进行焊接或铆接；
h.将Z形绝缘板(9)从绝缘板安装口(7b)装入并进行焊接或铆接；
i.将锡阳极板(4)从锡阳极板插入槽口(10)向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口(6)装入框架中，并将两边挂耳(11)分别置放在位于两边挂耳支撑(5)上的导电铜排和绝缘板上，即完成组装。
3.如权利要求1所述的装配式阳极的组装方法，其特征在于，方法如下：
a.在一个竖框(2)外侧加工导电铜排安装口；
b.在导电横梁(1)顶面加工锡阳极板插入槽口(10)，或者在两个竖框(2)的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口(6)，或者同时开设锡阳极板侧装入口(6)和锡阳极板插入槽口(10)；
c.在横框(3)底部加工排液孔(12)；
d.将两个竖框(2)与导电横梁(1)组焊，将横框(3)焊接于两个竖框底部；
e.将两个挂耳支撑(5)分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框(2)与横框(3)焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排(8)从导电铜排安装口(7a)装入并进行焊接或铆接；
h.将一字形绝缘板(9)直接焊接或铆接或包覆在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面；
i.将锡阳极板(4)从锡阳极板插入槽口(10)向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口(6)装入框架中，并将一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边的挂耳支撑上设置辅助垫板(13)，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上，即完成组装。
4.如权利要求1所述的装配式阳极的组装方法，其特征在于，方法如下：
a.将两个竖框(2)与导电横梁(1)组焊，将横框(3)焊接于两个竖框底部；
b.在两个竖框(2)外侧分别加工导电铜排安装口(7a)和绝缘板安装口(7b)；
c.在导电横梁(1)顶面加工锡阳极板插入槽口(10)，或者在两个竖框(2)的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口(6)，或者同时开设锡阳极板侧装入口(6)和锡阳极板插入槽口(10)；
d.在横框(3)底部加工排液孔(12)；
e.将两个挂耳支撑(5)分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框(2)与横框(3)焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排(8)从导电铜排安装口(7a)装入并进行焊接或铆接；
h.将Z形绝缘板(9)从绝缘板安装口(7b)装入并进行焊接或铆接；
i.将锡阳极板(4)从锡阳极板插入槽口(10)向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口(6)装入框架中，并将两边挂耳(11)分别置放在位于两边挂耳支撑(5)上的导电铜排和绝缘板上，即完成组装。
5.如权利要求1所述的装配式阳极的组装方法，其特征在于，方法如下：
a.将两个竖框(2)与导电横梁(1)组焊，将横框(3)焊接于两个竖框底部；
b.在一个竖框(2)外侧加工导电铜排安装口；
c.在导电横梁(1)顶面加工锡阳极板插入槽口(10)，或者在两个竖框(2)的正面或者背面上部对称开设锡阳极板侧装入口(6)，或者同时开设锡阳极板侧装入口(6)和锡阳极板插入槽口(10)；
d.在横框(3)底部加工排液孔(12)；
e.将两个挂耳支撑(5)分别焊接于两个竖框上部；
f.将由两个竖框(2)与横框(3)焊接成的框架整体喷涂绝缘层；
g.将Z形导电铜排(8)从导电铜排安装口(7a)装入并进行焊接或铆接；
h.将一字形绝缘板(9)直接焊接或铆接或包覆在位于另一侧竖框外侧的导电横梁段底面；
i.将锡阳极板(4)从锡阳极板插入槽口(10)向下插入框架中，或者由锡阳极板侧装入口(6)装入框架中，并将一边挂耳置放在位于挂耳支撑上的导电铜排上，在另一边的挂耳支撑上设置辅助垫板(13)，锡阳极板的另一边挂耳置放在辅助垫板上，即完成组装。
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