CN111101148A - 一种多用途柱状钛阳极及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于旋流电积技术领域，涉及一种多用途柱状钛阳极及其制备方法，包括基体，基体的表面设有金属氧化物活性层，金属氧化物活性层为直接在基体表面通过热分解或电沉积法制备得到的贵金属氧化物或直接涂刷于基体表面的金属氧化物涂层；基体内穿设有导电棒；导电棒的外部垂直焊接有多个导电法兰，导电法兰的外径与基体的内径相同；导电棒的两端设有上端盖、下端盖，导电棒与导电法兰穿过基体中心，并配合上端盖、下端盖紧密贴合焊接；下端盖的底部设有用于固定阳极的第一螺纹孔。这种多用途柱状钛阳极，其结构稳定、电流效率高、涂层选择范围广，可合理进行成本控制、阳极可在旋流电积、涡流电积等多种类型柱状电解槽中广泛使用，适用范围广泛。

Description

一种多用途柱状钛阳极及其制备方法
技术领域
本发明属于旋流电积技术领域，涉及一种多用途柱状钛阳极及其制备方法。
背景技术
旋流电积技术不仅能保证阴极产品质量，还能实现密闭作业，降低和消除现场酸雾及有害气体的危害，具有良好的经济效益和社会环境效益，而且具有适用范围广、选择性高等特点，因此其日益受到人们的重视。由于阳极作为旋流电积技术的关键组成部分，因此制备一种结构稳定、导电均匀、寿命长、适用范围广且价格低廉的阳极具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种多用途柱状钛阳极及其制备方法，该阳极可广泛应用在旋流电积、涡流电积等多种类型柱状电解槽中。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
这种多用途柱状钛阳极，包括基体，所述基体的表面设有金属氧化物活性层，所述金属氧化物活性层为直接在基体表面通过热分解或电沉积法制备得到的贵金属氧化物或直接涂刷于基体表面的金属氧化物涂层；所述基体内穿设有导电棒；所述导电棒的外部垂直焊接有多个导电法兰，所述导电法兰的外径与基体的内径相同；所述导电棒的两端设有上端盖、下端盖，所述导电棒与导电法兰穿过基体中心，并配合上端盖、下端盖紧密贴合焊接；所述下端盖的底部设有用于固定阳极的第一螺纹孔。
进一步，所述贵金属氧化物为铱系贵金属氧化物；所述金属氧化物涂层为二氧化铅涂层。
进一步，所述导电法兰为由纯铜或钛板加工制成的直径与基体内径相同的圆片，且圆片的中心设有与导电棒直径相同的圆孔，所述导电棒从圆片中心的圆孔穿过并进行焊接固定。
进一步，所述基体可直接以钛管或钛网筒为基体；或者，在钛管表面缠绕一层钛网带作为复合基体。
进一步，所述基体直径为25-200mm，长度为200-2000mm。
进一步，相邻导电法兰之间的水平间距为150-400mm。
进一步，所述导电棒由纯铜或钛铜复合材料加工制成。
进一步，所述上端盖采用铜块封闭且与导电装置拼接，所述铜块外部的基体中心设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔；
或者，所述上端盖采用导电法兰焊接，且所述导电棒裸露部分的顶端设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔。
进一步，所述下端盖采用钛片与钛棒底部焊接，所述螺孔位于钛片的中心处。
此外，本发明还提供了一种如上所述的多用途柱状钛阳极的制备方法，具体包括如下步骤：
1)制备直径为25-200mm，长度为200-2000mm的基体；
2)对基体表面进行预处理；
3)在基体表面涂刷贵金属氧化物涂层或涂镀金属氧化物作为金属氧化物活性层；
4)将导电棒穿过导电法兰中心形成导电装置，再将导电装置穿过基体中心配合上端盖、下端盖紧密贴合并进行焊接组成多用途柱状钛阳极。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：这种多用途柱状钛阳极，其基体表面涂层既可以选择贵金属氧化物涂层，也可在基体表面涂镀二氧化铅活性层，可根据具体技术条件合理选择涂层种类，涂层选择范围广；这种多用途柱状钛阳极，其结构稳定、电流效率高、涂层选择范围广，可合理进行成本控制、阳极可在旋流电积、涡流电积等多种类型柱状电解槽中广泛使用，适用范围广泛。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例2提供的一种多用途柱状钛阳极的结构示意图；
图2为本发明实施例3提供的一种多用途柱状钛阳极的结构示意图；
图3为本发明实施例4提供的一种多用途柱状钛阳极的结构示意图。
其中：1、导电棒；2、导电法兰；3、上端盖；4、基体；5、金属氧化物活性层；6、第一螺纹孔；7、第二螺纹孔；8、下端盖。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的结构、方法的例子。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
结合图1-3所示，本发明提供了一种多用途柱状钛阳极，包括基体4，基体4的表面设有金属氧化物活性层5，基体4内穿设有导电棒1；导电棒1的外部垂直焊接有多个导电法兰2，导电法兰2的外径与基体4的内径相同；导电棒1的两端设有上端盖3、下端盖8，导电棒1与导电法兰2穿过基体4中心，并配合上端盖3、下端盖8紧密贴合焊接；下端盖8的底部设有用于固定阳极的第一螺纹孔6。
进一步，第一螺纹孔6的规格为M10-M40。
进一步，导电法兰2为由纯铜或钛板加工制成的直径与基体4内径相同的圆片，且圆片的中心设有与导电棒1直径相同的圆孔，导电棒1从圆片中心的圆孔穿过并进行焊接固定。
进一步，金属氧化物活性层5为直接在基体4表面通过热分解或电沉积法制备得到的贵金属氧化物或直接涂刷于基体4表面的金属氧化物涂层。
优选地，贵金属氧化物为铱系贵金属氧化物；金属氧化物涂层为二氧化铅涂层，可根据具体技术条件合理选择涂层种类，涂层选择范围广。
进一步，相邻导电法兰2之间的水平间距为150-400mm，可通过大电流、导电更加均匀。
进一步，导电棒1由纯铜或钛铜复合材料加工制成。
进一步，基体4可直接以钛管或钛网筒为基体，也可以在钛管表面缠绕一层直接以钛管或钛网筒为基体；基体4直径为25-200mm，长度为200-2000mm，可在旋流电积、涡流电积等多种类型柱状电解槽中广泛使用，适用范围广。
进一步，上端盖3采用铜块封闭且与导电装置拼接，铜块外部的基体4中心设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔7；
或者，上端盖3采用导电法兰2焊接，且导电棒1裸露部分的顶端设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔7。
进一步，下端盖8采用钛片与钛棒底部焊接，第一螺纹孔6位于钛片的中心处。
此外，本发明还提供了一种多用途柱状钛阳极的制备方法，具体包括如下步骤：
1)制备直径为25-200mm，长度为200-2000mm的基体4；
2)对基体4表面进行预处理；
3)在基体4表面涂刷贵金属氧化物涂层或涂镀金属氧化物作为金属氧化物活性层5；
4)将导电棒1穿过导电法兰2中心形成导电装置，再将导电装置穿过基体4中心配合上端盖3、下端盖8紧密贴合并进行焊接组成多用途柱状钛阳极。
实施例2
在实施例1的基础上，参见图1所示，导电棒1采用钛铜复合棒，基体4采用钛网筒，金属氧化物活性层5采用金属氧化物涂层，相邻导电法兰2之间的水平间距为200mm，上端盖3采用导电法兰2焊接，且导电棒1裸露部分的顶端设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔7。
这种多用途柱状钛阳极的制备方法，具体包括如下步骤：
1)将钛网加工成直径为150mm，长度为1800mm钛网筒作为基体4；
2)对钛网筒表面做喷砂、酸处理等前处理；
3)钛网筒基体表面涂镀金属氧化物作为金属氧化物活性层5；
4)钛铜复合棒穿过导电法兰2中心，导电法兰2采用钛片，每隔200mm垂直焊接在钛铜复合棒组成导电装置，导电装置穿过钛网筒中心紧密贴合焊接加工，上端盖3采用导电法兰2焊接，下端盖8由钛片与钛棒焊接，并与导电装置连接。钛铜复合棒顶端露铜，在顶部加工M20螺孔7用于导电，阳极底心加工M30第一螺纹孔6用于阳极固定。
实施例3
在实施例1的基础上，参见图2所示，导电棒1采用铜棒，基体4采用钛管，金属氧化物活性层5采用贵金属氧化物，相邻导电法兰2之间的水平间距为200mm，上端盖3采用铜块封闭且与导电装置拼接，铜块外部的钛管中心设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔7。
这种多用途柱状钛阳极的制备方法，具体包括如下步骤：
1)选取直径为76mm，长度为1350mm的钛管作为基体4；
2)钛管表面做喷砂、酸处理等前处理；
3)钛管表面涂刷贵金属氧化物涂层作为金属氧化物活性层5；
4)铜棒穿过导电法兰2中心，导电法兰2采用铜片，每隔200mm垂直焊接在铜棒组成导电装置，导电装置穿过钛管中心紧密贴合焊接加工，上端盖3采用铜块封闭且与导电装置拼接，铜块外部钛管加工螺纹用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔7，下端盖8采用钛片与钛棒焊接，阳极底心加工M30第一螺纹孔6用于阳极固定。
实施例4
在实施例1的基础上，参见图3所示，导电棒1采用铜棒，通过在钛管表面缠绕一层钛网带作为基体4，金属氧化物活性层5采用二氧化铅涂层，相邻导电法兰2之间的水平间距为200mm，上端盖3采用铜块封闭且与导电装置拼接，铜块外部的钛管中心设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔7。
这种多用途柱状钛阳极的制备方法，具体包括如下步骤：
1)选取直径为76mm，长度为1350mm的钛管，在钛管表面缠绕一层钛网带作为基体4；
2)基体4表面做喷砂、酸处理等前处理；
3)基体4电镀二氧化铅涂层作为金属氧化物活性层5；
4)铜棒穿过导电法兰2中心，导电法兰2采用铜片，每隔200mm垂直焊接在铜棒组成导电装置，导电装置穿过钛管中心紧密贴合焊接加工，上端盖3采用铜块封闭且与导电装置拼接，铜块外部钛管加工螺纹用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔7，下端盖8采用钛片与钛棒焊接，阳极底心加工M30第一螺纹孔6用于阳极固定。
综上，本发明提供的这种多用途柱状钛阳极，其结构稳定、电流效率高、涂层选择范围广，可合理进行成本控制、阳极可在旋流电积、涡流电积等多种类型柱状电解槽中广泛使用，适用范围广。同时，该阳极的制备工艺简单、价格低廉、在使用过程中结构稳定，能耗低且具有较长寿命，而且阳极后期的修复与维护工艺简单。
以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种多用途柱状钛阳极，其特征在于，包括基体(4)，所述基体(4)的表面设有金属氧化物活性层(5)，所述金属氧化物活性层(5)为直接在基体(4)表面通过热分解或电沉积法制备得到的贵金属氧化物或直接涂刷于基体(4)表面的金属氧化物涂层；所述基体(4)内穿设有导电棒(1)，所述导电棒(1)的外部垂直焊接有多个导电法兰(2)，所述导电法兰(2)的外径与基体(4)的内径相同；所述导电棒(1)的两端设有上端盖(3)、下端盖(8)，所述导电棒(1)与导电法兰(2)穿过基体(4)中心，并配合上端盖(3)、下端盖(8)紧密贴合焊接；所述下端盖(8)的底部设有用于固定阳极的第一螺纹孔(6)。
2.根据权利要求1所述的多用途柱状钛阳极，其特征在于，所述贵金属氧化物为铱系贵金属氧化物；所述金属氧化物涂层为二氧化铅涂层。
3.根据权利要求1所述的多用途柱状钛阳极，其特征在于，所述导电法兰(2)为由纯铜或钛板加工制成的直径与基体(4)内径相同的圆片，且圆片的中心设有与导电棒(1)直径相同的圆孔，所述导电棒(1)从圆片中心的圆孔穿过并进行焊接固定。
4.根据权利要求1所述的多用途柱状钛阳极，其特征在于，所述基体(4)可直接以钛管或钛网筒为基体；或者，在钛管表面缠绕一层钛网带作为复合基体。
5.根据权利要求4所述的多用途柱状钛阳极，其特征在于，所述基体(4)直径为25-200mm，长度为200-2000mm。
6.根据权利要求1所述的多用途柱状钛阳极，其特征在于，相邻导电法兰(2)之间的水平间距为150-400mm。
7.根据权利要求1所述的多用途柱状钛阳极，其特征在于，所述导电棒(1)由纯铜或钛铜复合材料加工制成。
8.根据权利要求1所述的多用途柱状钛阳极，其特征在于，所述上端盖(3)采用铜块封闭且与导电装置拼接，所述铜块外部的基体(4)中心设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔(7)；
或者，所述上端盖(3)采用导电法兰(2)焊接，且所述导电棒(1)裸露部分的顶端设有用于与电解槽连接导电的第二螺纹孔(7)。
9.根据权利要求1所述的多用途柱状钛阳极，其特征在于，所述下端盖(8)采用钛片与钛棒底部焊接，所述第一螺纹孔(6)位于钛片的中心处。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的多用途柱状钛阳极的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)制备直径为25-200mm，长度为200-2000mm的基体(4)；
2)对基体(4)表面进行预处理；
3)在基体(4)表面涂刷贵金属氧化物涂层或涂镀金属氧化物作为金属氧化物活性层(5)；
4)将导电棒(1)穿过导电法兰(2)中心形成导电装置，再将导电装置穿过基体(4)中心配合上端盖(3)、下端盖(8)紧密贴合并进行焊接组成多用途柱状钛阳极。
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