CN208362488U - 一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板，属于冶金行业电解设备技术领域。该电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板是由阴极板主体、与阴极板主体上端部连接的导电挂耳、与导电挂耳另一端面连接的导电横梁组成；阴极板组件全部使用高纯钛材料制作，耐腐蚀，导电性能良好，通用性强，几乎可满足绝大多数电解液体系的电解中所需用的阴极板的要求。本实用新型具有结构简单、易于加工、耐腐蚀、操作灵活方便、导电性能好、电解效率高、节能、适应性强，对湿法冶金电解通用性强，适用于采用湿法冶金制备高纯金属镍、钴、铜、金、银的电解所需的阴极板。

Description

一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板

技术领域：

本实用新型涉及一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板，属于冶金行业电解设备技术领域。特别是一种结构简单、易于加工、耐腐蚀、操作灵活方便、导电性能好、电解效率高、节能、适应性强，对湿法冶金电解通用性强，尤其适用于采用湿法冶金制备高纯金属如镍、钴、铜、金、银等的电解所需的阴极板组件。具体涉及一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板。

背景技术：

湿法冶金的出现和发展，对冶金工业带来了巨大的变革。目前，湿法冶金用电解法生产金属，其一是采用可溶性阳极板(粗金属)在电解液中电解，阳极板上的金属溶解成金属离子向阴极移动，达到阴极后获得电子在阴极板上析出，纯化获得较纯的金属或金属种板；其二是采用不溶性阳极板(如不锈钢板、钛板等)对含主体金属的电解液进行电解，电解液中的金属离子向阴极移动，达到阴极后获得电子在阴极上析出，纯化获得高纯的金属；但是，金属离子向阴极移动后获得电子在阴极板上析出而获得较纯的金属，不同的金属电解形成多种不同的电解液体系，采用什么材质作为阴极板才能产出合格的产品，尤其是制备高纯金属如镍、钴、铜、金、银等时，由于酸碱电解液体系的因素考虑，选用阴极板的材质对金属产品(或种板)纯度的影响更为突出。原则上，电解液中主体金属是什么金属，阴极板就可以采用相应金属材质做成，这只适合于生产粗金属是合适的，对高纯金属的生产极为不适应，因为无法得到高纯金属种板，也就无法得到适用于生产高纯金属的阴极板。为此，选择一种合适的材料，制作成适于绝大多数电解液体系的电解中所用的阴极板，用于制备粗金属和高纯金属，尤其是高纯金属材料，是行业研究课题之一。

专利号为CN 202705513U公开了一种“含铜废弃物湿法提取用阴极板”，其阴极板结构示意图见图 1、图2所示，包括一用于吸附铜离子的阴极板1，阴极板1的上部间隔设有两个连接槽孔11，还包括两个连接挂件2，连接挂件2穿设于连接槽孔11并与阴极板1固定，用以连接阴极板1，连接挂件2上连接有用于支撑阴极板1的横梁3。连接挂件2由条状的铜片构成，该铜片的两端粘合在一起后，并穿过连接槽孔11与阴极板1固定，连接挂件2两端粘合后，上端形成有连接通道21，横梁3，穿过连接通道21，用来支撑阴极板1。阴极板1为纯铜板，横梁3采用矩形的内空铜管。该专利技术中不足之处表现为：阳极板一是只对铜而言，没有通用普适性；二是阴极板各部件连接不紧密，电解液蒸发结晶形成的晶体易于进入各部件接触面的空间，影响导电性能；另外，加工制作难度也较大。

专利号为CN 203060656U公开了一种“电解铜阴极板”，包括主板和导电横梁，主板的表面为凸形，凸出的部分为加强筋，导电横梁上设有导电竖板。主板上设有加强筋，保证了阴极板的强度，改善阴极板易脱皮变形、龟裂、使用寿命短的不良现象；导电横梁上设有导电竖板，加大了与导电排的接触面积，提高了导电效率。该专利技术中不足之处表现为：阴极板只对铜而言，没有通用普适性。

专利号为CN 203065608U公开了一种“新型阴极板”，包括导电横梁，导电横梁表面涂覆导电陶瓷保护层，防止导电横梁发生腐蚀，延长了阴极板的使用寿命；原导电横梁的宽度为3mm，现导电横梁的改为5～10mm，增加了导电横梁的宽度，使更多的电子通过导电横梁，加快反应速率。该专利技术中虽然对导电横梁的防腐和宽度进行了改进，利于导电横梁的防腐和导电，但专利中只说明了导电横梁是不锈钢管，阴极主板未作说明，估计也是用不锈钢板制作的，阴极板的腐蚀怎么办，未作说明。同时导电横梁表面涂覆导电陶瓷保护层，制作困难，也没有通用普适性。

发明内容：

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种结构简单、易于加工、耐腐蚀、操作灵活方便、导电性能好、电解效率高、节能、适应性强，对湿法冶金电解通用性强，尤其适用于采用湿法冶金制备高纯金属如镍、钴、铜、金、银等的电解所需的阴极板组件。

为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板，是由阴极板主体、与阴极板主体上端部连接的导电挂耳、与导电挂耳另一端面连接的导电横梁3部分组成。

所述的阴极板主体和导电横梁是通过导电挂耳焊接连接成而成的一阴极板组件，通电性能好，电流效率高。

所述的导电横梁是由钛包铜材质制作，横截面为矩形，内芯为矩形铜杆，外包一层一定厚度的耐腐蚀的高纯钛TA2钛层，钛层厚度5～10mm，并且导电横梁下端面与导电挂耳上端面焊接在一起。导电横梁架设在电解槽的阴阳极导电母排上(未画出)。

所述的导电挂耳采用条状的耐腐蚀的高纯钛板TA2制作，钛板厚度为5～8mm，宽度为15～20mm，一般成对对称焊接于导电横梁的下端面和阴极板主体的上端面之间。

所述的阴极板主体呈长方形或正方形结构，其上部边沿与挂耳下端面焊接在一起，材质选用耐腐蚀的高纯钛TA2钛板制作，钛板厚度为5～8mm，板面光滑平整。保证了阴极板的强度，降低不良生产事故的发生。

由于上述技术方案的运用，与现有技术相比，本实用新型具有以下的优点和积极效果：

本实用新型的一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板，根据槽体的大小和易于操作等条件要求，设计不同数量的阴极板，并与阳极板串联使用；使用高纯钛材料制作的钛阴极板，耐腐蚀，导电性能良好，普适性强，几乎可满足绝大多数电解液体系的电解中所用的阴极板的要求；使用钛包铜导电棒，便于导电、散热和防腐；阴极板主体和导电横梁通过导电挂耳焊接而成的一阴极板组件，制作方便，取放灵活，电流密度分布均匀，导电性能更稳定，电解效率高，适应性强。总之，本实用新型具有耐腐蚀、操作灵活方便、导电性能好、电解效率高、节能、适应性强，对湿法冶金电解通用性强，几乎可满足绝大多数电解液体系的电解中所用的阴极板的要求，尤其适用于采用湿法冶金制备高纯金属如镍、钴、铜、金、银等的电解所需的阴极板组件的优点和积极效果。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明；

附图1为专利号为CN 202705513U公开了一种“含铜废弃物湿法提取用阴极板”的结构示意图

附图2为专利号为CN 202705513U公开了一种“含铜废弃物湿法提取用阴极板”的阴极板结构图

附图3为本实用新型的通用型阴极板结构示意图

附图1-2中：1-阴极板；11-连接槽孔；2-连接挂件；21-连接通道；3-导电横梁。

附图3中：1-钛包铜导电横梁；2-钛导电挂耳；3-钛阴极板主体。

具体实施方式：

为使本实用新型实现的技术手段方案、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型，并配合附图详细说明如下。

请参阅图3所示：该新型节能的钛阴极板和钛导电棒一体式组合结构包括：导电棒1、挂耳2、阴极板3。

本实用新型所述的一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板，包含钛阴极板主体(3)、与钛阴极板主体(3)上端部连接的钛导电挂耳(2)、与钛导电挂耳(2)另一端面连接的钛包铜导电横梁(1) 等组件组成。包含导电棒(1)、挂耳(2)和阴极板(3)3部分组成。

所述的钛阴极板主体(3)和钛包铜导电横梁(1)是通过钛导电挂耳(2)焊接连接成而成的一阴极板组件，这样通电性能好，电流效率高。

所述的钛包铜导电横梁(1)是由钛包铜材质制作，便于导电和散热，横截面为矩形，内芯为矩形铜杆，外包一层一定厚度的耐腐蚀的高纯钛TA2钛层，钛层厚度5～10mm，并且钛包铜导电横梁(1)下端面与钛导电挂耳(2)上端面焊接在一起；钛包铜导电横梁(1)架设在电解槽的阴阳极导电母排上(未画出)。

所述的钛导电挂耳(2)采用条状的耐腐蚀的高纯钛板TA2制作，钛板厚度为5～8mm，宽度为 15～20mm，一般成对对称焊接于钛包铜导电横梁(1)下端面和钛阴极板主体(3)的上端面之间。

所述的钛阴极板主体(3)呈长方形或正方形结构，其上部边沿与钛导电挂耳(2)焊接在一起，材质选用耐腐蚀的高纯钛TA2钛板制作，板面光滑平整。钛板厚度为5～8mm，保证了阴极板的强度，改善阴极板易变形、龟裂、使用寿命短的不良现象，减少和杜绝电解析出的金属板由于受力不均易于脱落而造成厚度不达标的次品和脱落的金属板使得阴阳极连接出现打火等不良生产事故的发生。

以上所述仅是对本实用新型的主要特征、优点和具体范例而已，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板，是由阴极板主体、与阴极板主体上端部连接的导电挂耳、与导电挂耳另一端面连接的导电横梁3部分组成，其特征在于：所述阴极板主体和导电横梁是通过导电挂耳焊接相连；所述的导电横梁是由钛包铜材质制作，其横截面为矩形，内芯为矩形铜杆，外包一层一定厚度的耐腐蚀的高纯钛TA2钛层，钛层厚度5～8mm；所述的导电挂耳呈条状结构，条宽为15～20mm；所述的阴极板主体呈长方形或正方形结构，板面光滑平整；所述的导电挂耳和阴极板主体，材质选用耐腐蚀的高纯钛TA2钛板制作，钛板厚度为5～8mm。

2.根据权利要求1所述的一种电解法制备高纯金属材料的通用型阴极板，其特征在于：所述的阴极板组件，适用于采用湿法冶金制备高纯金属镍、钴、铜、金、银的电解所需的阴极板。