CN202766628U - 电解二氧化锰生产用电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解二氧化锰生产用电解槽，包括有电解槽本体及设置在电解槽本体中的电解槽阴极板、电解槽阳极板和电解液加热管；所述电解液加热管，通过阀门及相应管路与外部供热热源相连；所述电解液加热管采用铜管，并与所述电解槽阴极板电气相连；所述电解液加热管与其供热管路之间保持电气绝缘。本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽，在采用铜管作为电解液加热管以提高电解液加热效率的同时，通过将电解液加热铜管与电解槽阴极导电铜排相连，使电解液加热管表面发生电极反应，从而可避免铜参加化学反应而被溶解腐蚀，进而不但可延长铜加热管的使用寿命，更可防止铜进入电解液后被电解二氧化锰吸附而造成产品污染，影响成品品质。

Description

电解二氧化锰生产用电解槽

技术领域

本实用新型涉及电解槽，更具体地说是涉及一种电解二氧化锰生产用电解槽。

背景技术

电解MnO₂纯度高(90％以上)、晶型好( 型)、放电容量大、活性强，是优良的电池去极化剂，由于其具有良好的放电性能，因而成为电池工业的一种非常重要的原料。

现有的电解二氧化锰（EMD）生产方法多采用的是H₂SO₄-MnSO₄电解工艺。该电解工艺通常是以铅、铅基合金、石墨或纯钛、钛合金、贵金属氧化物涂层等为阳极，以石墨棒或不锈钢等为阴极，使用硫酸锰溶液作为电解液，通以大电流低压直流电使二价锰离子在阳极上失去电子（发生氧化反应）并最终析出二氧化锰。沉积在阳极上的二氧化锰粗产品经过剥离、粉碎、漂洗、中和、干燥等处理后，即得到电解二氧化锰成品。

出于降低生产设备成本、简化生产工艺、提高电解二氧化锰产品质量、提升电解效率考虑，电解过程中往往还需要对电解液进行加热。常用的电解液加热方法是在电解槽中设置电解液加热管，在电解过程中通入110～150℃的饱和蒸汽，通过电解液加热管的换热使电解液的温度保持在设定的范围。基于金属铜的良好导热特性，所述电解液加热管通常会考虑采用铜管，然而，由于电解液中含有的高浓度硫酸在高温条件下会加速铜的溶解，容易造成铜加热管被腐蚀损坏；更重要的是，如果铜进入电解液中，极可能被电解二氧化锰吸附而造成产品污染，进而降低产品品质。

实用新型内容

本实用新型的目的，即在于提供一种结构简单、电解产品品质高的电解二氧化锰生产用电解槽。

本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽，包括有电解槽本体及设置在电解槽本体中的电解槽阴极板、电解槽阳极板和电解液加热管；所述电解液加热管，通过阀门及相应管路与外部供热热源相连；其特别之处在于：所述电解液加热管采用铜管，并与所述电解槽阴极板电气相连；所述电解液加热管与其供热管路之间保持电气绝缘。所述电解液加热管与其供热管路之间保持电气绝缘的具体方式，可由本领域技术人员根据现有本领域公知常识及现有技术结合供热方式、管道类型等生产实际因素自由选用。

所述电解液加热管所连接的供热热源，可例如连接热水供应单元或蒸汽供应单元，优选连接110℃～150℃的饱和蒸汽供应单元。

上述方案中所述的电解液加热管与其供热管路之间保持电气绝缘，例如可通过在所述供热管路中增加连接橡胶管实现。从增强管路的耐热、耐压、耐用性的角度考虑，该橡胶管优选采用钢丝缠绕液压橡胶管，通过密封接头将所述钢丝缠绕液压橡胶管与前、后段管路相连即可。优选将该段橡胶管安装在供热管路尾端，直接与电解液加热管相连。

本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽的技术方案，是应用阴极保护法以避免电解液加热铜管上金属铜的溶解腐蚀，其原理是：通过将电解液加热铜管与电解槽阴极相连，使加热管表面发生电极反应，而避免铜在高温下与浓硫酸发生化学反应而溶解。具体的电极反应如下：

总反应方程式：MnSO₄  +  2H₂O  =  Mn0₂  +  H₂SO₄+  H₂

阳极反应为：Mn²⁺  -  2e  =  Mn⁴⁺

阴极反应为：2H⁺  +  2e  =  H₂

加热铜管与阴极连通后，在加热铜管表面发生电子转移而析出氢气，从而可避免铜参加反应，保护了加热铜管。

不过，由于加热管与阴极连通后与电解槽阴极功能相同，为避免铜与外部供热金属管路连通接地而造成漏电并降低电流效率，电解液加热管与其供热管路之间应保持电气绝缘。

由上，本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽在采用铜管作为电解液加热管以提高电解液加热效率的同时，通过将电解液加热铜管与电解槽阴极电气相连，使电解液加热管表面发生电极反应，从而可避免铜参加化学反应而被溶解腐蚀，进而不但可延长铜加热管的使用寿命，更可防止铜进入电解液后被电解二氧化锰吸附而造成产品污染，影响成品品质。

现有技术中，对电解液的检测通常是直接在电解槽中取样，取样时需要拨开覆盖在电解液液面的塑料保温颗粒，这不但不方便，而且还会造成热损失。作为改进，本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽的电解液取样是在电解液溢流口进行，具体方案为：在所述电解液溢流口处连接有三通接头；该三通接头的三个管口中，取管口向上的一个作为溢流液检测取样口，余下两个分别作为溢流液入口和溢流液出口。如果需要，也可以在三通接头设置取样控制阀门，通过该阀门进行取样控制。采用这样的方案，对电解液的取样显然更方便、快捷，还可避免电解槽热损失。

附图说明

图1是本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽的一个实施例的结构示意图。

1-电解槽本体　　　2-电解槽阴极板　　　3-电解槽阳极板　　　4-阴极导电母排

5-阳极导电母排　　　6-电解液加热管　　　7-电解液溢流口　　8-三通接头

9-密封接头　　　10-橡胶管　　　11-连接导线　　　12-溢流液检测取样口

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽作进一步的说明。

图1是本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽的一个实施例的结构示意图。如图所示，本实用新型电解二氧化锰生产用电解槽包括有电解槽本体1及设置在电解槽本体1中的若干个电解槽阴极板2和电解槽阳极板3，各极板分别与相应的阴极导电母排4、阳极导电母排5相连接；电解槽本体1中还设有通过阀门及相应管路与外部供热热源（例如热水或蒸汽等）相连通的电解液加热管6；所述电解液加热管6采用铜管，并与所述电解槽阴极电气相连（在图1中是通过连接导线11与阴极导电母排4相连）。

为确保电解液加热管6与其供热管路之间的电气绝缘，在供热管路中连接有橡胶管10。所述橡胶管10，优选采用钢丝缠绕液压橡胶管；所述钢丝缠绕液压橡胶管10通过密封接头9与电解液加热管6相连。

为使电解液取样检测更方便，在本电解槽的电解液溢流口7处连接有三通接头8；该三通接头8的三个管口分别为溢流液入口、溢流液出口和溢流液检测取样口12，其中，溢流液检测取样口12的管口向上。

Claims (6)

1.电解二氧化锰生产用电解槽，包括有电解槽本体及设置在电解槽本体中的电解槽阴极板、电解槽阳极板和电解液加热管；所述电解液加热管，通过阀门及相应管路与外部供热热源相连；其特征在于：所述电解液加热管采用铜管，并与所述电解槽阴极板电气相连；所述电解液加热管与其供热管路之间保持电气绝缘。

2.根据权利要求1所述的电解二氧化锰生产用电解槽，其特征在于：所述电解液加热管所连接的供热热源为热水供应单元或蒸汽供应单元。

3.根据权利要求2所述的电解二氧化锰生产用电解槽，其特征在于：所述电解液加热管所连接的供热热源为110℃～150℃的饱和蒸汽供应单元。

4.根据权利要求1至3之一所述的电解二氧化锰生产用电解槽，其特征在于：所述供热管路中至少包括连接有一段橡胶管。

5.根据权利要求4所述的电解二氧化锰生产用电解槽，其特征在于：所述橡胶管，采用钢丝缠绕液压橡胶管；所述钢丝缠绕液压橡胶管通过密封接头与前、后段管路相连。

6.根据权利要求1至3之一所述的电解二氧化锰生产用电解槽，其特征在于：本电解槽还设置有电解液溢流口；所述电解液溢流口处连接有三通接头；该三通接头的三个管口中，取管口向上的一个作为溢流液检测取样口，余下两个分别作为溢流液入口和溢流液出口。

Images