CN111690953A - 一种可收集酸雾的不溶性框状阳极结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，包括框状阳极，框状阳极上固定连接两根连接筋，在连接筋顶端螺纹连接有导电螺杆，导电螺杆上端连接导电梁；在连接筋与导电螺杆之间固定有集气罩，集气罩下边缘密封连接有隔离膜，隔离膜尺寸与框状阳极匹配，框状阳极被完全包裹在集气罩与隔离膜形成的密闭空间内；在集气罩一侧设有酸雾导出口。本发明解决了目前采用整体的槽面密封集气盖无法观察到槽面的通电运行情况、无法及时排查短路情况而易引发火灾，以及阴极出槽时必须整体吊装导致操作繁琐、工人劳动强度大等问题。
Description
技术领域
本发明属于湿法冶金电积技术领域，具体涉及一种可收集酸雾的不溶性框状阳极结构。
背景技术
在锌、铜、镍、钴和锰等有色金属湿法冶金工艺中，多年来一直使用铅合金阳极或石墨阳极，在硫酸盐体系中，铅合金阳极因其价格便宜、容易成形、自行修复强而被广泛应用，但其也存在机械强度低，易形变，使用寿命短，阳极铅泥严重等问题。在氯化物体系中，以往多使用石墨阳极材料，石墨阳极电阻大，电能消耗多，其强度低，容易损耗，工作寿命短，污染阴极产品，很难得到高纯度阴极产品。钛基金属氧化物阳极(DSA)采用工业纯钛作为基材，机械强度高，可塑性高，耐腐蚀性强，根据电解液的不同环境，可变换不同的金属氧化物涂层体系，性能稳定，使用寿命长，不断得到行业的认可和应用。
在电积的过程中，除了阴极主金属离子发生电沉积以外，不溶性阳极上总会析出气体。在氯化物体系中，阳极上析出氯气，氯气具有剧毒性，必须进行集中收集。在硫酸盐体系中电积金属时，使用的阳极为析氧阳极，如铱系涂层钛阳极，二氧化铅涂层钛阳极。阳极的反应是生成氧气，生成氢离子富集，该过程为造酸反应，产生的氧气从电解液中冲出，将部分酸带入空气中，形成酸雾。现有的处理办法多采用整体的槽面密封集气盖进行密封，在电解槽通电工作时，通过风机抽送集气盖内的酸雾至吸收塔处理，集气盖体积庞大且不透明，无法观察到槽面的通电运行情况，无法及时排查短路情况，极易引发火灾；同时当阴极出槽时，必须整体吊装，现场操作繁琐，工人工作劳动强度大，也有采用酸雾抑制剂的方法或泡沫球覆盖，但效果一般，成本高，操作复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，解决目前采用整体的槽面密封集气盖无法观察到槽面的通电运行情况、无法及时排查短路情况而易引发火灾，以及阴极出槽时必须整体吊装导致操作繁琐、工人劳动强度大等问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，包括框状阳极，框状阳极上固定有连接筋，在连接筋顶端螺纹连接有导电螺杆，导电螺杆上端连接导电梁；在连接筋与导电螺杆之间固定有集气罩，集气罩下边缘密封连接有隔离膜，隔离膜尺寸与框状阳极匹配，框状阳极被完全包裹在集气罩与隔离膜形成的密闭空间内；在集气罩一侧设有酸雾导出口。
进一步的，所述隔离膜采用3751涤纶布制成，具有渗透性；隔离膜为口袋状，长、宽、高分别比框状阳极对应尺寸大20～40mm，上边缘通过塑料框夹密封圈与集气罩紧密连接。
进一步的，所述框状阳极由边框以及固定在边框上的钛网构成，所述钛网为平网、波浪网、凹凸网结构中的一种。
进一步的，导电梁的导电芯为T1紫铜，外部镀有银质防腐层。
进一步的，所述导电螺杆与集气罩连接处采用橡胶垫片进行密封。
进一步的，所述酸雾导出口连接有抽风机或负压泵。
进一步的，所述集气罩由透明可视材料制成。
进一步的，所述连接筋与导电螺杆数量相等，分别各有两根。
本发明的有益效果：
本申请采用框状阳极，扩大钛阳极与电解液的接触面积，降低阳极实际承受的电流密度，延长阳极使用寿命。同时，抽气时，能够支撑起阳极外侧的隔离膜，保证阳极框内侧能够有足够空间来存放电解液。
将析气阳极整装成封闭结构，将电积生成的酸性有害气体从导出口统一排出，改善现场工况环境，实现清洁生产，同时解决了传统做法在阴极出槽时必须整体吊装的问题。另外，传统的隔膜袋需要使用塑料隔膜架进行支撑，会占用大量的电解槽空间，单槽产量低，框状阳极的使用避免了传统单层阳极外侧需要加装的塑料隔离框，减少了工程塑料的使用，且框状阳极能够在阳极内侧形成足够的空间用来存放电解液，最大程度减少极间距，增加阴阳极数量，提高电解槽利用率。
将集气罩设计成透明的，方便观察槽面的通电运行情况。
附图说明
图1是本发明结构正视图和侧视图；
图2是框状阳极下部A-A截面示意图，从上到下，三种钛网分别为平网、波浪网、凹凸网结构；
图1和图2中，1、导电梁，2、集气罩，3、框状阳极，4、隔离膜，5、酸雾导出口，6、导电螺杆，7、连接筋，8、塑料框夹密封圈。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，一种可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，包括框状阳极3，框状阳极3上固定连接两根连接筋7，在连接筋7顶端螺纹连接有导电螺杆6，导电螺杆6上端连接导电梁1；在连接筋7与导电螺杆6之间固定着由透明可视材料制成的集气罩2，所述导电螺杆6与集气罩2连接处采用橡胶垫片进行密封，集气罩2下边缘密封连接有隔离膜4，隔离膜4尺寸与框状阳极3匹配，框状阳极3被完全包裹在集气罩2与隔离膜4形成的密闭空间内；在集气罩2一侧设有酸雾导出口5，所述酸雾导出口5连接有外部设备抽风机。可以在酸雾导出口进行抽风，使所述密闭空间形成负压状态，电解液进入隔离膜中，阳极通电工作时，酸雾直接由导出口抽出，避免酸雾在电积过程中直接排放到环境中。
导电梁1的导电芯为T1紫铜，外部镀有银质防腐层，径向截面尺寸(粗细)根据阳极通电电流大小而定，通过与槽体的铜排接触，将电流导通至阳极板面。
所述隔离膜4采用3751涤纶布制成，具有渗透性；隔离膜4为口袋状，长、宽、高分别比框状阳极3对应尺寸大40mm(隔离膜与框状阳极间隔该尺寸的距离，可保证密闭空间抽真空时两者不会紧贴在一起)，上边缘通过塑料框夹密封圈与集气罩2紧密连接。
如图2所示，所述框状阳极由边框以及固定在边框上的钛网构成，所述钛网为平网、波浪网、凹凸网中的一种，本实施例为平网结构。
将不溶性框状阳极置于氯化钴电解槽中运行，阴阳极交错排列，同名极间距控制为60～130mm，单块阳极通电电流为370A，槽压为3.2V，阳极使用寿命超过60个月。
框状阳极酸雾导出口连接至槽体一侧集气管道，在酸雾导出口进行抽风，阳极框中形成负压状态，电解液进入隔离膜中，阳极通电工作时，氯气直接由导出口抽出，进行集中处理，操作现场基本无酸雾，避免酸雾在电积过程中直接排放到环境中。
Claims (8)
1.一种可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，其特征在于，包括框状阳极(3)，框状阳极(3)上固定有连接筋(7)，在连接筋(7)顶端螺纹连接有导电螺杆(6)，导电螺杆(6)上端连接导电梁(1)；在连接筋(7)与导电螺杆(6)之间固定有集气罩(2)，集气罩(2)下边缘密封连接有隔离膜(4)，隔离膜(4)尺寸与框状阳极(3)匹配，框状阳极(3)被完全包裹在集气罩(2)与隔离膜(4)形成的密闭空间内；在集气罩(2)一侧设有酸雾导出口(5)。
2.如权利要求1所述的可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，其特征在于，所述隔离膜(4)采用3751涤纶布制成，具有渗透性；隔离膜(4)为口袋状，长、宽、高分别比框状阳极(3)对应尺寸大20～40mm，上边缘通过塑料框夹密封圈(8)与集气罩(2)紧密连接。
3.如权利要求1所述的可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，其特征在于，所述框状阳极(3)由边框以及固定在边框上的钛网构成，所述钛网为平网、波浪网、凹凸网结构中的一种。
4.如权利要求1所述的可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，其特征在于，导电梁(1)的导电芯为T1紫铜，外部镀有银质防腐层。
5.如权利要求1所述的可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，其特征在于，所述导电螺杆(6)与集气罩(2)连接处采用橡胶垫片进行密封。
6.如权利要求1所述的可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，其特征在于，所述酸雾导出口(5)连接有抽风机或负压泵。
7.如权利要求1所述的可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，其特征在于，所述集气罩(2)由透明可视材料制成。
8.如权利要求1所述的可收集酸雾的不溶性框状阳极结构，其特征在于，所述连接筋(7)与导电螺杆(6)数量相等，分别各有两根。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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