CN217104106U - 一种阳极装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阳极装置，涉及电学技术领域，包括导电复合棒和钛管，导电复合棒共轴设置在钛管内，导电复合棒的一端连接有导电钛棒，导电钛棒通过第一导电钛环与钛管的端部进行可导电式固定连接，钛管与导电复合棒之间通过多组第二导电钛环进行多层级的可导电式固定连接，使钛管与导电复合棒之间形成独立的多腔室密封结构；钛管的表面紧密覆盖有钛板拉伸网，钛板拉伸网与钛管之间为多点固定连接。本实用新型能够提高电流传导和电解效率，改变电力线分布，高寿命，低成本的阳极装置，同时避免其它圆柱形阳极电流密度高、寿命短、易磨损的问题。

Description

一种阳极装置

技术领域

本实用新型属于电学技术领域，具体涉及一种阳极装置。

背景技术

目前采用平板式(框)不溶阳极电解工艺生产电解阴极产品，主要是通过电解精炼的方法进行金属提纯。在电解和电积过程中，阴极和阳极在外加电力的作用下，发生电化学反应，金属阳离子不断地得到电子，在阴极上析出沉积，形成阴极产品。而金属离子在极板上沉积多少和沉积质量，与电极极化、电流密度和电流效率密切相关。传统平板(框)式电解技术(装置)在电解过程中存在如下缺点：电流传导状况差，电流线分布不均匀，造成阳极寿命短、电解电流密度小、投资大、生产成本高、总体效率低、大电流密度下产品化学成分和物理外观质量无法保证等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存的缺点，而提出的一种高效、长寿、强耐磨阳极装置，是一种能够提高电流传导和电解效率，改变电力线分布，高寿命，低成本的阳极装置，同时避免其它圆柱形阳极电流密度高、寿命短、易磨损的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种阳极装置，包括导电材料棒和钛管，所述导电材料棒共轴设置在钛管内，所述导电材料棒的一端连接有导电钛棒，所述导电钛棒通过第一导电钛环与钛管的端部进行可导电式固定连接；所述钛管与导电材料棒之间通过多组第二导电钛环进行多层级的可导电式固定连接，使钛管与导电材料棒之间形成独立的多腔室密封结构；所述钛管的表面紧密覆盖有钛板拉伸网，所述钛板拉伸网与钛管之间为多点固定连接。

进一步的，所述导电材料棒为钛铜复合棒、钛铝复合棒、纯钛棒、不锈钢复合棒或不锈钢棒。

进一步的，所述导电材料棒的钛位于导电材料棒的外侧壁上，通过第二导电钛环与钛管的内侧壁相连。第二导电钛环的数量由导通电流值及密封要求确定。

进一步的，所述导电材料棒与导电钛棒之间采用紧密或过盈配合，接触面之间通过直接接触或导电胶固定。

进一步的，所述导电材料棒与所述导电钛棒为整体的棒结构。

进一步的，所述钛管、第一导电钛环和电钛棒之间，以及所述钛管、第二导电钛环和所述导电材料棒之间的可导电式固定连接包括：焊接。

进一步的，所述钛板拉伸网为钛丝编织网或钛板冲孔网。

进一步，所述钛板拉伸网与钛管之间的多点固定为多点焊接。

进一步的，所述钛管和钛板拉伸网的外表面涂有二氧化铅层、贵金属陶瓷层或其它阳极涂层。

进一步的，该阳极装置呈圆柱或圆筒状。

与现有的技术相比，采用本实用新型提出的一种阳极装置，有益效果在于：

(1)、本实用新型可改善电流的传导状况。钛管内部为多腔室的密封结构，导电材料棒与钛管的之间进行多层级可导电式固定连接，以及钛管和导电材料棒之间形成的独立密封腔室结构，能够极大的增强和改善电流的传导状况。实现了大电流导通的目的。改善了电流的传导状况，电流效率更高。

(2)、本实用新型可使电流分布更均匀，电流效率更高，损耗更低。通过钛板拉伸网与钛管，第一、第二导电钛环，导电材料棒形成了一个整体导电结构。多层级的第一、第二导电钛环与导电材料棒组成的多层级环型导电结构，可以极大的提高钛管与导电材料棒之间的导电效率，实现了更均匀的电流分布，降低单体的电流密度，减少阳极发热，减少电能消耗。同时钛管表面覆盖的钛板拉伸网，可以极大的增强阳极的总体工作面积，降低了单位体积的电流密度，大大改善了与阴极间的电力线分布。导电钛棒与导电材料棒之间通过紧密或过盈配合，同时在接触面上均涂有导电胶，这种导电胶包括：铜导电胶或银导电胶等，可以更加降低接触面的电阻和产生的热量，利于阳极装置的整体安装和制作。以上措施的实施，整体提高了阳极的电流效率，电力分布更加合理。同时，降低了单位面积的电流密度，阳极涂层的寿命更长，损耗更低。

(3)、本实用新型可延长阳极寿命，降低生产成本。通过阳极与溶液接触的部分均为钛材质，适合各种酸性的电解环境的使用要求，能够耐各种电解溶液的腐蚀。钛管表面覆盖的钛板拉伸网，可以极大的增强阳极的总体工作面积，降低了单位体积的电流密度，阳极涂层的老化速度会大大减缓，阳极寿命增加，成本降低，同时钛管表面的网结构极大的提高了阳极的抗磨损强力，外部采集装置的磕碰无法破坏钛管表面的涂层，进一步的钛管表面的网结构可以大大降低因电解溶液处理不干净，阴极电解过程生长树枝状结构，建成阴阳短路，烧穿阳极表面情况的发生。更进一步的，在极端情况下，钛管内设置的多组第二导电钛环在钛管和导电材料棒之间形成的独立钛表面密封腔室结构，可以在某个腔室漏液的情况下，内部导电结构不会被腐蚀，阳极可以内部漏液的极端情况下继续运行。以上措施的运用，整体延长了阳极的使用寿命，降低了阳极装置的采购成本、维修成本和电解系统的生产成本。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型关于阳极装置的结构示意图。

图中标记为：1、导电材料棒；2、钛管；3、钛板拉伸网；4、导电钛棒；5、第一导电钛环；6、第二导电钛环；7、钛法兰。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现结合说明书附图(参见图1)，详细说明本实用新型的结构特点。

一种阳极装置，包括导电材料棒1和钛管2，导电材料棒1共轴设置在钛管2内，导电材料棒1的一端连接有导电钛棒4，导电材料棒1与导电钛棒4之间采用紧密或过盈配合，接触面之间通过直接接触或导电胶固定，导电材料棒1与导电钛棒4为整体的棒结构，导电钛棒4通过第一导电钛环5与钛管2的端部进行可导电式固定连接，可导电式固定连接采用焊接的方式，钛管2与导电材料棒1之间通过多组第二导电钛环6进行多层级的可导电式固定连接，可导电式固定连接采用焊接的方式，使钛管2与导电材料棒1之间形成独立的多腔室密封结构，导电材料棒1为钛铜复合棒、钛铝复合棒、纯钛棒、不锈钢复合棒或不锈钢棒，导电材料棒1的外侧壁通过第二导电钛环6 与钛管2的内侧壁相连；钛管2的表面紧密覆盖有钛板拉伸网3，钛板拉伸网3为钛丝编织网或钛板冲孔网，钛板拉伸网3与钛管2之间为多点固定连接，多点固定为多点焊接。钛管2和钛板拉伸网3的外表面涂有二氧化铅层、贵金属陶瓷层或其它阳极涂层。

其中，上述的阳极装置为圆柱或圆筒状结构，具体尺寸可以根据阴极筒体的结构而定，根据阴极筒体的尺寸设计直径不同、高度不同的阳极尺寸，直径Φ20至Φ150mm或其中任意两值之间的范围，比如Φ30mm、Φ40mm、Φ50mm、Φ60mm、Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm、Φ100mm、Φ110mm、Φ120mm、Φ130mm、Φ140mm、Φ150mm、Φ300mm或其中任意两值之间的范围，高度自300到2000mm，比如：300mm、500mm、 600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm、1500mm、1800mm、2000mm 或其中任意两值之间的范围。

如下，通过一个具体实施例来具体描述本实用新型提供的阳极装置的具体结构，如图1所述：

本实用新型的阳极装置为圆柱或圆筒状结构，上下的直径尺寸可以相等或不等，包括钛铜复合棒1和钛管2，在上下直径尺寸不等时，钛管2的直径尺寸可以大于钛铜复合棒1的直径尺寸，钛管2表面覆盖钛板拉伸网3，钛铜复合棒1与钛管2之间可以通过第一导电钛环 5、第二导电钛环6、导电钛棒4，采用焊接的方式固定连接，为了保证整体装置的密封性，在阳极上设钛法兰7密封。

钛管2为密封结构，密封结构能够耐腐蚀。钛管2内通过第一导电钛环5、第二导电钛环6、导电钛棒4与钛铜复合棒1焊接成多层级、多腔室的密封结构，具有优良的导电性、导热性、延展性和耐蚀性，可以实现大电流的导通，提高电流的传导状况。钛铜复合棒1与导电钛棒4导电钛棒之间通过紧密或过盈配合，同时在接触面上均涂有导电胶。第一导电钛环5、第二导电钛环6、导电钛棒4的尺寸根据阳极尺寸来定，直径通常控制在Φ20至Φ300mm，比如：Φ30mm、Φ40mm、Φ50mm、Φ60mm、Φ70mm、Φ80mm、Φ90mm、Φ100mm、Φ 110mm、Φ120mm、Φ130mm、Φ140mm、Φ150mm、Φ300mm或其中任意两值之间的范围。通过第一导电钛环5、第二导电钛环6、导电钛棒4的连接可以增加阳极装置的耐腐蚀性。

钛管2和钛板拉伸网3的表面涂有不同种类的阳极涂层，包括二氧化铅涂层、贵金属陶瓷涂层、贵金属涂层、碳材料涂层等，不论哪一种不同种类的阳极涂层由不同的溶液介质和电解产品来决定，溶液介质包括：硫酸介质、氯化介质、硝酸介质、混酸介质、氰化物介质、氢氟酸介质等。不同产品包括：铜、镍、铬、钴、锌、铅、金、银、铟、钒、有机物等，不同各类的阳极涂层，可以实现电解过程中发生相应的电化学反应。

钛管2内通过第一导电钛环5、第二导电钛环6、导电钛棒4与钛铜复合棒1焊接成多层级、多腔室的密封结构，第一导电钛环5、第二导电钛环6的组数与导通的电流大小有关，电流越大、组数越多、各组导电钛环4在沿钛管1两端至中心的方向上均匀分布，均匀分布利于电流的均匀分布。

导电钛棒4与钛铜复合棒1之间，通过紧密或过盈配合，同时在接触面上均涂有导电胶。可以根据阳极使用的电流密度和温度，选用铜导电胶或银导电胶固化，保证不同材质导电接触面的良好接触，最大限度的减少接触电阻，降低接触面的发热，将接触面进行整体固化。

钛铜复合棒1的外部为钛层。可防止极端情况下各种电解溶液的腐蚀，内部为铜、铝等高效导电材料，可以实现大电流的导通，在阳极上使用钛铜复合材料，即可以满足电解用阳极复杂的酸性使用环境，又可以实现大电流、高电流密度的电解要求，从整体上提高了阳极的导电性能和电流效率，减少了电能消耗，同时提高了阳极的使用寿命，降低了生产成本、原材料成本和维修成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阳极装置，包括导电材料棒（1）和钛管（2），所述导电材料棒（1）共轴设置在钛管（2）内，其特征在于，所述导电材料棒（1）的一端连接有导电钛棒（4），所述导电钛棒（4）通过第一导电钛环（5）与钛管（2）的端部进行可导电式固定连接；

所述钛管（2）与导电材料棒（1）之间通过多组第二导电钛环（6）进行多层级的可导电式固定连接，使钛管（2）与导电材料棒（1）之间形成独立的多腔室密封结构；

所述钛管（2）的表面紧密覆盖有钛板拉伸网（3），所述钛板拉伸网（3）与钛管（2）之间为多点固定连接。

2.根据权利要求1所述的阳极装置，其特征在于，所述导电材料棒（1）为钛铜复合棒、钛铝复合棒、纯钛棒、不锈钢复合棒或不锈钢棒。

3.根据权利要求2所述的阳极装置，其特征在于，所述导电材料棒（1）的外侧壁通过第二导电钛环（6）与钛管（2）的内侧壁相连。

4.根据权利要求1所述的阳极装置，其特征在于，所述导电材料棒（1）与导电钛棒（4）之间采用紧密或过盈配合，接触面之间通过直接接触或导电胶固定。

5.根据权利要求4所述的阳极装置，其特征在于，所述导电材料棒（1）与所述导电钛棒（4）为整体的棒结构。

6.根据权利要求1所述的阳极装置，其特征在于，所述钛管（2）、第一导电钛环（5）和电钛棒（4）之间，以及所述钛管（2）、第二导电钛环（6）和所述导电材料棒（1）之间的可导电式固定连接为焊接。

7.根据权利要求1所述的阳极装置，其特征在于，所述钛板拉伸网（3）为钛丝编织网或钛板冲孔网。

8.根据权利要求7所述的一种阳极装置，其特征在于，所述钛板拉伸网（3）与钛管（2）之间的多点固定为多点焊接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的阳极装置，其特征在于，所述钛管（2）和钛板拉伸网（3）的外表面涂有二氧化铅层。

10.根据权利要求1-8任一项所述的阳极装置，其特征在于，该阳极装置呈圆柱或圆筒状。

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