CN111334822A - 一种湿法冶炼电解用阳极板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电解装置技术领域，涉及一种湿法冶炼电解用阳极板。该阳极板，包括把手和合金格栅板，把手包括导电梁、过渡排、连接板、铜条和护套，过渡排由若干个并排设置的连接杆组成；导电梁与连接板为相互平行设置、且通过过渡排连接，铜条嵌于导电梁的内部，护套连续包裹于导电梁及过渡排的外部，合金格栅板的一侧与连接板连接，护套的材质为钛合金或不锈钢。该阳极板，耐腐蚀性好，使用寿命长，加工成本低，可有效解决阳极板三相界面断裂的问题。

Description

一种湿法冶炼电解用阳极板
技术领域
本发明属于电解装置技术领域，涉及一种湿法冶炼电解用阳极板，尤其涉及一种用于湿法冶炼电解金属锰的阳极板。
背景技术
金属锰在钢铁工业中主要用于钢的脱硫和脱氧，也可作为合金的添加料，从而提高钢的强度、硬度、弹性极限、耐磨性和耐腐蚀性等；在高合金钢中，还可用作奥氏体化合元素，用于炼制不锈钢、特殊合金钢、不锈钢焊条等；此外，金属锰还用于有色金属、化工、医药、食品、分析和科研等方面。
阳极板主要用于湿法冶炼生产电解金属锰。目前，大多数使用的阳极板是以铅银合金为主，传统的电解锰阳极板通常由导电铜条和开孔的铅银合金极板焊接而成。当锰矿原料自身带有较多的氟氯成分时，在进入电解液进行电解的过程中，氟氯离子会在阳极失去电子并形成氟、氯气及盐酸，并进一步与铅反应，从而加速了阳极板的腐蚀；尤其在阳极板与电解液、空气的三相界面位置处，更容易被腐蚀成许多小坑和凹槽，进而造成断裂，最终导致阳极板在三相界面处断裂失效，使阳极板使用寿命缩短，同时，产渣量更多，清渣周期更短。通常，普通铅银合金板的使用寿命仅有3～6个月。
目前，针对腐蚀问题，一般的做法是在极板三相界面附近涂抹耐腐涂层或加装塑性材料包裹极板，以阻止三相界面处极板与液体、气体的直接接触，延长使用寿命。然而，经过一系列的实验发现，防腐涂层、塑性材料在电解液中也会在较短时间内被腐蚀脱落，导致阳极板暴露在外，使用寿命短、使用效果较差；同时，过于厚重的极板结构，使用过程中也十分不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湿法冶炼电解用阳极板，提高三相界面处的耐腐蚀性，延长阳极板的使用寿命。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下。
一种湿法冶炼电解用阳极板，包括把手和合金格栅板；把手包括导电梁、过渡排、连接板、铜条和护套，过渡排由若干个并排设置的连接杆组成；导电梁与连接板为相互平行设置、且通过过渡排连接，铜条嵌于导电梁的内部，护套连续包裹于导电梁及过渡排的外部；合金格栅板的一侧与连接板连接；护套的材质为钛合金或不锈钢；进一步地，连接杆的形状为直径为10mm～15mm圆柱体或者矩形柱体。采用上述技术方案，通过设置过渡排以及包裹护套的方式，将导电铜条与合金格栅板连接起来，使阳极板中包裹有护套的过渡排处于三相界面处，利用护套增加耐腐蚀性，同时，利用连接杆的杆状结构有效减少接触面积、节约加工成本，并进一步提高阳极板的使用寿命。
进一步地，连接板的截面形状为梯形，其的尺寸为：上宽10mm～14mm、下宽8mm～9mm、高度2cm～3cm；预留出合适尺寸的连接板用于焊接合金格栅板。
进一步地，把手为一体化铸造成型；使得把手的强度更高。
进一步地，合金格栅板与连接板通过摩擦焊的方式进行焊接；使得焊接产品的稳定性更强、尺寸精度更高、生产效率更高、安全性更强，进一步增强阳极板整体的强度。
进一步地，连接杆的数量为偶数个、且依次间隔排列，并分为两组、分列于连接板的两侧；通过柱形连接杆的对称设计，有效保持阳极板的受力均匀性和结构稳定性，同时，中部预留的空间更加利于手握操作。
进一步地，护套的直径大于合金格栅板的厚度；进一步增强过渡排处的强度。
本发明湿法冶炼电解用阳极板的有益效果为，通过设置柱状连接杆组成的过渡排，有效减少三相界面处的接触面积，同时，通过包裹护套的形式，使三相界面处为空气、电解液与护套相接触，从而利用护套中钛合金或不锈钢的优异的抗腐蚀性、性能稳定性和尺寸稳定性，有效保护了过渡排，进而延长阳极板的使用寿命，确保电解系统免受污染，从而提高产品的纯度，降低维护的费用；将组成过渡排的连接杆采用分列两边且间隔设置的形式，有效过渡排的保证受力均匀性和结构稳定性；通过将组成把手的各部件进行一体化铸造，增强其整体的使用强度；该阳极板，整体结构的强度更高，耐腐蚀性更好，使用寿命更长，加工成本更低，使用过程更加方便，可有效解决阳极板三相界面断裂的问题，提高电解金属锰的产量，降低工人的劳动强度。
附图说明
图1为本发明湿法冶炼电解用阳极板的主视结构示意图；
图2为本发明湿法冶炼电解用阳极板的把手的侧视结构示意图。
附图中的编码分别为：把手1、导电梁1-1、过渡排1-2、连接杆1-21、连接板1-3、铜条1-4、护套1-5、合金格栅板2。
具体实施方式
如图1及图2所示，一种湿法冶炼电解用阳极板，包括把手1和合金格栅板2；把手1为一体化铸造成型，包括导电梁1-1、过渡排1-2、连接板1-3、铜条1-4和护套1-5，过渡排1-2由若干个并排设置的连接杆1-21组成。
导电梁1-1与连接板1-3为相互平行设置、且通过过渡排1-2连接，铜条1-4嵌于导电梁1-1内部，护套1-5连续包裹于导电梁1-1及过渡排1-2的外部；连接杆1-21的数量为8个或10个、且依次间隔排列，并分为两组、分列于连接板1-3的两侧，形成中部留有空间的结构形式；连接杆1-21的形状为直径10mm～15mm的圆柱体，或者厚度为8mm～12mm的矩形柱体；连接板1-3的截面为上宽10mm～14mm、下宽8mm～9mm、高度2cm～3cm的梯形截面；护套1-5的材质为钛合金或不锈钢。
合金格栅板2的一侧与连接板1-3通过摩擦焊的方式进行焊接，护套1-5的直径大于合金格栅板2的厚度。
本发明湿法冶炼电解用阳极板，将传统阳极板的矩形过渡板改为多组柱状杆间隔排列式的过渡排1-2，并用钛合金或不锈钢对导电梁1-1及过渡排1-2进行包裹形成护套1-5，从而利用钛合金或不锈钢的抗腐蚀性，对过渡排1-2起到良好的保护，提高过渡排1-2的耐腐蚀性，进而延长阳极板的使用寿命，有效解决阳极板容易在三相界面处断裂的问题。
本发明湿法冶炼电解用阳极板的加工过程为，(1)将导电梁1-1、过渡排1-2和连接板1-3加工为一体化结构，其材质为合金材料，再将铜条1-4放入导电梁1-1中；(2)将护套1-5嵌入模具中，再将步骤(1)获得的结构体放入护套1-5中，一次性浇铸成型；(3)独立铸造合金格栅板2；(4)采用摩擦焊的方式将连接板1-3与合金格栅板2焊接在一起，完成阳极板的加工；另外，摩擦焊的焊缝位于过渡排1-2下方3cm～5cm处，即，连接板1-3下方的1cm～2cm处，处于电解槽三相界面以下。

Claims (9)

1.一种湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，包括把手(1)和合金格栅板(2)；
所述把手(1)包括导电梁(1-1)、过渡排(1-2)、连接板(1-3)、铜条(1-4)和护套(1-5)，所述过渡排(1-2)由若干个并排设置的连接杆(1-21)组成；所述导电梁(1-1)与连接板(1-3)为相互平行设置、且通过过渡排(1-2)连接，所述铜条(1-4)嵌于导电梁(1-1)的内部，所述护套(1-5)连续包裹于导电梁(1-1)及过渡排(1-2)的外部；
所述合金格栅板(2)的一侧与连接板(1-3)连接；
所述护套(1-5)的材质为钛合金或不锈钢。
2.如权利要求1所述的湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，所述连接杆(1-21)的形状为圆柱体或者矩形柱体。
3.如权利要求2所述的湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，所述圆柱体状的连接杆(1-21)的直径为10mm～15mm。
4.如权利要求1所述的湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，所述连接板(1-3)的截面形状为梯形。
5.如权利要求4所述的湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，所述连接板(1-3)的尺寸为：上宽10mm～14mm、下宽8mm～9mm、高度2cm～3cm。
6.如权利要求1所述的湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，所述把手(1)为一体化铸造成型。
7.如权利要求1所述的湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，所述合金格栅板(2)与连接板(1-3)通过摩擦焊的方式进行焊接。
8.如权利要求1所述的湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，所述连接杆(1-21)的数量为偶数个、且依次间隔排列，并分为两组、分列于连接板(1-3)的两侧。
9.如权利要求1所述的湿法冶炼电解用阳极板，其特征在于，所述护套(1-5)的直径大于合金格栅板(2)的厚度。
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