CN206319070U - 一种电解锰用栅栏型阳极板 - Google Patents
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Abstract
一种电解锰用栅栏型阳极板,由至少两根复合棒连接横条(2)、竖直穿插于复合棒连接横条中的一排铝基铅合金复合棒(1)、焊接于铝基铅合金复合棒顶端的横向导电铝梁(4)、安装于复合棒连接横条两端的绝缘护套(5)组装成栅栏型阳极板结构;复合棒连接横条是外层浇铸有铅合金的带一排通孔的钛条(11);铝基铅合金复合棒是在铝棒芯(9)表面复合有铅基多元合金层(12)并在表面镀覆有PbO2导电陶瓷层(13);导电铝梁是在导电铝基体上涂装耐高温绝缘防腐涂层(8);横向导电铝梁的一端焊接有铝包铜导电头(3)。本实用新型制造成本低,电流分布均匀,电流效率高,极板稳定性和耐蚀性大大增强,极板使用寿命得到极大延长。
Description
技术领域
本实用新型属于电解工艺使用的阳极板技术领域。
背景技术
在湿法冶金提取锰的过程中,传统的电解锰阳极板,通常由导电梁、开孔的铅合金阳极极板焊接构成,极板厚度通常为8mm~10mm,板面开孔率约为45%左右,根据电化学原理,开孔率越高,极板电流密度越大,吸附于阳极板的阳极泥越少,阴极锰产量越高,从而减少物耗,减少工人清槽次数。近几年来,不少阳极板生产厂家虽对电解锰阳极做了许多改进,如在极板开孔率、极板强度、极板寿命等方面。
中国专利CN201210001113.1公开了一种电解锰用的新型阳极,包括导电棒,导电棒为长条状,还包括阳极柱,阳极柱为柱状,连接在导电棒上,在与导电棒相连接的阳极柱一端还设置有保护套,保护套套在阳极柱上,保护套与阳极柱之间还涂有一层密封胶,用保护套和密封胶密封阳极柱,提高了电解锰生产效率,解决了腐蚀和由此造成的断板问题,使在高氟氯电解液中使用的电解锰铅合金阳极板的使用寿命由2-5个月提高到20-26个月。
中国专利CN201210125238.7公开了一种用于电解锰的夹芯铅合金柱状阳极,包括导电棒,导电棒为长条状,导电棒由铅壳体包覆铜排构成,还包括阳极柱,阳极柱为柱状,阳极柱由金属芯和铅合金外层组成,阳极柱的铅合金外层焊接或铆接连接在导电棒的铅壳体上,阳极柱的铅合金外层上还套有保护套,保护套和阳极柱的铅合金外层之间还涂有密封胶。该发明采用阳极柱的夹芯可以有效地提高阳极柱部位的机械强度,降低了阳极柱部位的电阻,增加阳极的导电能力,降低了电解锰的生产电耗,提高了阳极的抗变形能力,延长了阳极的使用寿命。
中国专利CN201220017633.1公开了一种电解锰用阳极,包括导电棒,导电棒为铅合金壳体包覆铜排构成,还包括阳极柱,阳极柱为柱状,连接在导电棒的铅合金壳体上,提高了电流密度,减少了阳极渣,提高了电解锰产量,同时,提高了阳极使用寿命。
中国专利CN201220012732.1公开了一种用于电解锰用阳极结构,包括导电棒,导电棒由导电壳体包覆铜排构成,还包括阳极柱,阳极柱为柱状,连接在导电棒的导电壳体上,在与导电壳体相连接的阳极柱一端还设置有保护套,保护套套在阳极柱上,保护套与阳极柱之间还涂有一层密封胶,采用柱状结构的阳极柱替代传统的多孔阳极板,并且用保护套和密封胶密封阳极柱,提高了电解锰生产效率。解决了腐蚀和由此造成的断板问题,使在高氟氯电解液中使用的电解锰铅合金阳极板的使用寿命由2-5个月提高到20-26个月。
中国专利CN20122090741.X公开了一种电解锰用夹芯铅合金柱状阳极,包括导电棒,导电棒为复合结构,内层为导电铜排,外层为铅壳体,在导电棒上焊接或铆接有四根或四根以上阳极柱,阳极柱由铅合金外层包裹金属芯组成,阳极柱的铅合金外层上还套有保护套,保护套和阳极柱的铅合金外层之间还涂有密封胶,采用阳极柱的夹芯可以有效地提高阳极柱部位的机械强度,降低了阳极柱部位的电阻,增加阳极的导电能力,降低了电解锰的生产电耗,提高了阳极的抗变形能力,延长了阳极的使用寿命。
上述各种阳极板相较于传统电解锰阳极板,改善了开孔率,提高了阳极强度和阳极使用寿命,但依然存在长时间使用极板结构稳定性不够、整体易变形、极板电流分布不均、导电梁腐蚀等问题;同时,导电梁整体采用铅包铜的结构,在一定程度上增加了极板生产成本,造成使用成本偏高等问题。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的问题,提供一种电流分布均匀、电流效率高、极板稳定性和耐蚀性较强、使用寿命长、产品成本低的电解锰用栅栏型阳极板。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
一种电解锰用栅栏型阳极板,由至少两根复合棒连接横条、竖直穿插于复合棒连接横条中的一排铝基铅合金复合棒、焊接于一排铝基铅合金复合棒顶端的横向导电铝梁、安装于复合棒连接横条两端且顶部套在横向导电铝梁上的绝缘护套组装成栅栏型阳极板结构;所述复合棒连接横条是外层浇铸有铅合金的带一排通孔的钛条;所述铝基铅合金复合棒是在铝棒芯表面复合有铅基多元合金层,在铅基多元合金层表面镀覆有PbO2导电陶瓷层;所述导电铝梁是在导电铝基体上涂装耐高温绝缘防腐涂层;绝缘护套与复合棒连接横条两端用绝缘铆钉连接,横向导电铝梁的一端焊接有铝包铜导电头。
本实用新型所述铝棒芯是横截面为椭圆形或圆形或矩形或不规则外形的棒芯。所述铝棒芯的柱面为齿状或波纹状柱形面。所述铝基铅合金复合棒为方型、椭圆型或圆型棒。所述导电铝基体为铝或铝合金。所述的耐高温绝缘防腐涂层为改性环氧有机硅类防腐涂料或改性环氧类陶瓷涂料或改性环氧类粉末涂料或改性乙烯基酯类涂料或改性聚脲涂料或改性聚氨酯涂料。所述绝缘护套为采用PP、ABS、HIPS、PB-1、PP-ABS塑料合金的任意一种或任意一种的改性物制作的护套。所述在铅基多元合金层表面镀覆的PbO2导电陶瓷层为β-PbO2层。
本实用新型制造成本低,电流分布均匀,电流效率高,极板稳定性和耐蚀性大大增强,极板使用寿命得到极大延长。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是图1的A-A剖面图;
图3是绝缘护套的横截面示意图;
图4是图1的B-B剖面图;
图5是图1的C-C剖面图;
图6是图1的D-D剖面图;
图7(a)~(w)是各种形状铝基铅合金复合棒截面示意图;
图中各标号为:1-铝基铅合金复合棒;2-复合棒连接横条;3-铝包铜导电头;4-导电铝梁;5-绝缘护套;6-绝缘铆钉;7-卡槽;8-耐高温绝缘防腐涂层;9-铝棒芯;10-导电铝基体;11-钛条;12-铅基多元合金层;13-PbO2导电陶瓷膜层。
具体实施方式
如图1~图6所示的电解锰用栅栏型阳极板,由至少两根复合棒连接横条2、竖直穿插于复合棒连接横条中的一排铝基铅合金复合棒1、焊接于一排铝基铅合金复合棒顶端的横向导电铝梁4、安装于复合棒连接横条两端且顶部套在横向导电铝梁上的绝缘护套5组装成栅栏型阳极板结构。所述复合棒连接横条2是外层浇铸有铅合金的带有一排通孔的钛条11,这种采用带孔钛条串联外层再浇铸铅合金横条的连接固定形式,同时结合极板两边的绝缘护套,可极大地增强阳极板整体结构的牢固稳定性,大大延长极板整体结构寿命,绝缘护套也起到良好的防护作用。所述铝基铅合金复合棒1是在铝棒芯9表面复合有铅基多元合金层12,在铅基多元合金层表面镀覆有PbO2导电陶瓷层13,该PbO2导电陶瓷层为β-PbO2层,可有效减缓极板的腐蚀,同时也改变阳极泥沉积的形式,有利于提升电解锰生产的控制工艺。所述导电铝梁4是在导电铝基体10上涂装耐高温绝缘防腐涂层8,导电铝基体可为铝或铝合金,耐高温绝缘防腐涂层8为改性环氧有机硅类防腐涂料或改性环氧类陶瓷涂料或改性环氧类粉末涂料或改性乙烯基酯类涂料或改性聚脲涂料或改性聚氨酯涂料。采用铝或铝合金材质棒芯,且与导电铝梁焊接一体,结合栅栏型结构,可保证电流分布的均匀性。可以采用在阳极板液位线上端整体涂装耐高温绝缘防腐涂层,在消除导电梁腐蚀的同时,也可避免极板、电解液和空气三相界面处铝基铅合金复合棒的腐蚀破坏,大大延长极板整体的使用寿命,也能有效实现导电梁的重复利用。绝缘护套5与复合棒连接横条两端用绝缘铆钉6连接。绝缘护套5为采用PP、ABS、HIPS、PB-1、PP-ABS塑料合金的任意一种或任意一种的改性物制作的护套。横向导电铝梁4的一端焊接有铝包铜导电头3。所述铝基铅合金复合棒1可为方型、椭圆型或圆型棒,可降低阳极泥的清洁难度,同时也减少阳极泥的清槽周期。铝棒芯9可制作成横截面为椭圆形或圆形或矩形或其他不规则外形的多种形状的棒芯,如图7(a)~(w)所示。铝棒芯的柱面可做成齿状或波纹状柱形面。
实例1:电解锰用栅栏型阳极板,在铝棒芯9表面复合铅基多元合金层12构成铝基铅合金复合棒1,若干组平行排列的铝基铅合金复合棒1与导电铝梁4焊接组装,铝基铅合金复合棒之间采用内置带孔钛条11串联复合棒连接横条2的形式连接固定,随后在阳极板液位线以上部位采用耐高温绝缘防腐涂层8进行整体涂装,在极板两侧采用绝缘护套5进行强化固定,并用绝缘铆钉6连接,最后在铝基铅合金复合棒表面通过电化学工艺制备一层致密的PbO2导电陶瓷膜层13;复合棒连接横条2可设置相互间隔一定距离的平行的2-8条,本实施例为3条。铝棒芯9材质为铝或铝合金。铝棒芯为椭圆形或圆形或矩形或不规则外形的铝棒芯,且柱形面可制做成方型齿状或圆弧状或锯齿状等花纹的柱形面。铝基铅合金复合棒外形为方型、椭圆型或圆型,其数量为6~60条。导电铝梁4为长条方形铝或铝合金材质,且一端焊接有铝包铜导电头3。耐高温绝缘防腐涂层8为改性环氧有机硅类防腐涂料或改性环氧类陶瓷涂料或改性环氧类粉末涂料或改性乙烯基酯类涂料或改性聚脲涂料或改性聚氨酯涂料。绝缘护套5为带卡槽7的方型绝缘护套,由PP、ABS、HIPS、PB-1或PP-ABS塑料合金中的任意一种或者任一种的改性注塑成型制成。栅栏型阳极板表面的PbO2导电陶瓷层为通过电化学方法制备的β-PbO2层。
Claims (8)
1.一种电解锰用栅栏型阳极板,其特征在于,由至少两根复合棒连接横条(2)、竖直穿插于复合棒连接横条中的一排铝基铅合金复合棒(1)、焊接于一排铝基铅合金复合棒顶端的横向导电铝梁(4)、安装于复合棒连接横条两端且顶部套在横向导电铝梁上的绝缘护套(5)组装成栅栏型阳极板结构;所述复合棒连接横条(2)是外层浇铸有铅合金的带一排通孔的钛条(11);所述铝基铅合金复合棒(1)是在铝棒芯(9)表面复合有铅基多元合金层(12),在铅基多元合金层表面镀覆有PbO2导电陶瓷层(13);所述导电铝梁(4)是在导电铝基体(10)上涂装耐高温绝缘防腐涂层(8);绝缘护套(5)与复合棒连接横条两端用绝缘铆钉(6)连接,横向导电铝梁(4)的一端焊接有铝包铜导电头(3)。
2.根据权利要求1所述的一种电解锰用栅栏型阳极板,其特征在于,所述铝棒芯(9)是横截面为椭圆形或圆形或矩形或不规则外形的棒芯。
3.根据权利要求1或2所述的一种电解锰用栅栏型阳极板,其特征在于,所述铝棒芯(9)的柱面为齿状或波纹状柱形面。
4.根据权利要求1所述的一种电解锰用栅栏型阳极板,其特征在于,所述铝基铅合金复合棒(1)为方型、椭圆型或圆型棒。
5.根据权利要求1所述的一种电解锰用栅栏型阳极板,其特征在于,所述导电铝基体为铝或铝合金。
6.根据权利要求1所述的一种电解锰用栅栏型阳极板,其特征在于,所述的耐高温绝缘防腐涂层(8)为改性环氧有机硅类防腐涂料或改性环氧类陶瓷涂料或改性环氧类粉末涂料或改性乙烯基酯类涂料或改性聚脲涂料或改性聚氨酯涂料。
7.根据权利要求1所述的一种电解锰用栅栏型阳极板,其特征在于,所述绝缘护套(5)为采用PP、ABS、HIPS、PB-1、PP-ABS塑料合金的任意一种或任意一种的改性物制作的护套。
8.根据权利要求1所述的一种电解锰用栅栏型阳极板,其特征在于,所述在铅基多元合金层(12)表面镀覆的PbO2导电陶瓷层(13)为β-PbO2层。
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