SU1118716A1

SU1118716A1 - Anode for electrochemical processes

Info

Publication number: SU1118716A1
Application number: SU833634075A
Authority: SU
Inventors: Марат Ибрагимович Кадралиев; Надежда Ивановна Медведева; Генрих Николаевич Трусов; Маргарита Федоровна Фандеева; Александр Николаевич Чемоданов; Анатолий Степанович Володин; Геннадий Филиппович Зотов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Защите Металлов От Коррозии; Предприятие П/Я А-7924; Предприятие П/Я А-7629
Priority date: 1983-08-30
Filing date: 1983-08-30
Publication date: 1984-10-15

Abstract

АНОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, состо щий из сплава, включающе- V го ниббий и никель, отличающийс тем, что, с целью повыщеннй коррозионной стойкости анода, он дополнтельно со-. |дер5«сит ванадий при следующем соотношении .компонентов, мас.%: Ванадий2,1-4,6 Никель53,2-60,0 НиобийОстальноеANODE FOR ELECTROCHEMICAL PROCESSES, consisting of an alloy including V nibbium and nickel, characterized in that, in order to increase the corrosion resistance of the anode, it is additionally compatible. | der5 "sit vanadium in the following ratio of components, wt%: Vanadium2.1-4.6 Nickel53.2-60.0 NiobiumOstal

Description

X)X)

Изобретение относитс к электрохимическим процессам,, в частности к анодным материалам , гфимен емым дл защиты титаиово го оборудовани от коррозии под действием токов утечки в хлоридных растворах. Известен анод дл электрохимических . процессов с нанесенным ра его поверхность активным покрытием на основе двуокиси рутени , вл ющейс анодным катализатором 1. Недостатками данного анода вл ютс его дефдцитность и низка стойкость при злектро лиЗе разбавленных растворов хлоридов. Известен также анод дл электрохимически процессов, состо щий из сплава, включающего ниобий и никель 2. Недостатком известеного анода вл етс значительна коррози при электролизе растворов хлоридов, что приводит к быстрому износу анода и -не позвол ет использовать сплав в качестве анодного материала дл щирокого интервала условий работы, существующих в реальных услови х защиты титана. Цель изобретени - повыщение коррозионной стойкости анода. Поставленна цель достигаетс тем, что шюд дл электрохимических процессов, состо щий из сплава, включающего ниобий и никель , дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ванадий2,1-446 Никель53,2-60,0 НиобийОстальрАе Анод выполн етс в виде сплава ниобийникель-ванадий NbN;(V(, где X, у - атом .ные доли (х - 2-2,5; у - 0,1-0,2), т.е. содержащего компоненты в следующих соотнощени х ,, мас.%: никель 53,2-60,0; ванаД11Й 2,1-4,6; ниобий остальное. Введение добавки ванади преп тствует коррозионному разрущению сплава, так что при плотност х анодного тока пор дка 25 мА/смсплав корродирует с прием лимо низкой скоростью.. . Выбор процентного содержани ванади обусловлен следующими соображени ми: при снижении процент|1ого содержани до уровн меньще 2,1 положительное вли ние .добавки становитс малозаметным, при увеличеиии добавки ванади выше 4,6 мас. сплав становитс хрупким, что приводит к технологическим трудност м при изготовлении анодов. Увеличение никел до уровн больще 60 мас.% приводит к по влению фазь никел и, как следствие, к быстрому разрущению сплава в результате ее . растворени при анодной пол ризации. В случае снижени ,процентного содержани никел меиьще 53,2 мас.% потенвдал аиода при плотиост х тока 10 А/см достигает значений выще ЗВ, что недопустимо при использовании сплава в цел х защиты титана от разрущеии . Преимущества предлагаемых анодов перед известным (NbNijy) иллюстрируютс даиными таблиц. В табл. 1 приведен состав исследованных анодов NbNi j V,,. Т а б л и ц а. 1 Примечание. Аноды получали плавлением компонентов в вакуумиой печи в алундовом тигле. Коррозионные испытани указанных сплавов роводили в электролите состава 5 г/л NaCt + ь 3 г/л НС1 при пол ризации анодным током лотностью 25 м А/см,температура . В ходе испытаний коррозионные потери опреел ли через каждые 48 ч гравиметрическим етодом. Перед испытанием к образцу точечной варкой приваривали ниобиевый токоподвод. Результаты коррозионных испытаний известых и предлагаемь1х анодов представлены табл. 2. .Та бл и ца 2The invention relates to electrochemical processes, in particular, anodic materials, which are designed to protect titanium equipment from corrosion under the influence of leakage currents in chloride solutions. Known anode for electrochemical. processes with deposited pa its active coating based on ruthenium dioxide, which is an anode catalyst 1. The disadvantages of this anode are its deficiency and low electrical resistance of dilute chloride solutions. Also known is an anode for electrochemically processes, consisting of an alloy comprising niobium and nickel 2. A disadvantage of the known anode is considerable corrosion during the electrolysis of chloride solutions, which leads to rapid wear of the anode and does not allow the alloy to be used as an anode material for a wide interval working conditions existing in real conditions of titanium protection. The purpose of the invention is to increase the corrosion resistance of the anode. The goal is achieved by the fact that an electrochemical process consisting of an alloy comprising niobium and nickel additionally contains vanadium in the following ratio of components, wt.%: Vanadium2.1-446 Nickel53.2-60.0 NiobiumOstal Anode is performed in as an alloy, niobium nickel-vanadium NbN; (V (where X, y are atomic fractions (x - 2-2.5; y - 0.1-0.2), i.e. containing components in the following ratios ,, wt.%: nickel 53.2-60.0; vanD11Y 2.1-1.6; niobium else. The addition of vanadium prevents corrosion of the alloy, so that at densities an a single current in the order of 25 mA / cm alloy melts corrosively with a accepting low speed .. The choice of the percentage of vanadium is due to the following considerations: as the percentage of the first content decreases to a level less than 2.1, the positive effect of the additive becomes hardly noticeable when the vanadium increases above 4.6 wt.% the alloy becomes brittle, which leads to technological difficulties in the manufacture of anodes. Increasing nickel to a level greater than 60 wt.% leads to the appearance of nickel phases and, as a result, to the rapid destruction of the alloy as a result of it. dissolving upon anodic polarization. In the case of a decrease, the percentage of nickel, 53.5 wt.%, Of the potential of the ion at current densities of 10 A / cm, reaches values higher than III, which is unacceptable when using the alloy in order to protect titanium from destruction. The advantages of the proposed anodes over the known (NbNijy) are illustrated by these tables. In tab. 1 shows the composition of the studied anodes NbNi j V ,,. T a b l and c a. 1 Note. Anodes were obtained by melting the components in a vacuum furnace in an alundum crucible. The corrosion tests of these alloys were carried out in an electrolyte of composition 5 g / l NaCt + 3 g / l HC1 with polarization of 25 mA / cm anode current, temperature. During the tests, the corrosion loss was determined every 48 hours by a gravimetric method. Before testing, a niobium current lead was welded to the sample by spot cooking. The results of corrosion tests of known and proposed 1x anodes are presented in Table. 2. .Ta blu and qa 2

Из табл. 2 видно, что предлагаемый анод по сравнению с прототипом обладает высокой коррозионной стойкостью при электролизе разбавленных растворов хлорвдов. При указанных скорост х коррозии и массе анода 1 From tab. 2 shows that the proposed anode compared with the prototype has a high corrosion resistance during the electrolysis of dilute solutions chlorides. At the specified corrosion rates and anode mass 1

можно рассчитывать на ресурс работы в два года.you can count on a work resource of two years.

Зашита титанового оборудовани , например трубопроводов влажного хлора или крышек злектролизеров, от коррозии под действием токов утечки анодами из предложа1ного материала осуществл етс следующим образом.The protection of titanium equipment, for example, wet chlorine pipelines or electrolyzer covers, from corrosion under the action of leakage currents of anodes from the proposed material is carried out as follows.

Крролек сплава , приваренный к пружин щей ниобиевой полоске - токопод- воду, располагаетс внутри титановой вставки, котора зажимаетс между штуцером титанового трубопровода влажного хлора или штуцером крышки электролизера и хлороотводом из фаолнта. Между штуцером и вставкой обеспечиваетс надежнь1й электрический контакт. При контакте анода с защищаемым объектомAn alloyed Krrosek welded to a spring-loaded niobium strip, a tokopodod water, is located inside the titanium insert, which is clamped between the wet chlorine titanium pipe fitting or the cell cover fitting and the foreflora. A secure electrical contact is provided between the fitting and the insert. Upon contact of the anode with the protected object

(трубопровод влажного хлора, крыижа электролизера ) потенциал последнего равен потенциалу анода, т. е. 2,5-3,0 В, что обеспечивает поддержа1ше титана в пассивном состо нии. Весовые потери анода после 60 сут реальной работы в производственных услови х оказались равными 8 мг, что соответствует средней скорости растворени 0,13 мг/см -сут.(wet chlorine pipeline, electrolysis carriage) the potential of the latter is equal to the potential of the anode, i.e. 2.5-3.0 V, which ensures that titanium is maintained in a passive state. The weight loss of the anode after 60 days of actual work under production conditions was equal to 8 mg, which corresponds to an average dissolution rate of 0.13 mg / cm-day.

Ц)и последующих лабораторных исследовани х анод показал такую же электрохимическую активность, что и до испытани . Q) and subsequent laboratory tests, the anode showed the same electrochemical activity as before the test.

Таким образом, предлагаемый анод позвол ет экономить дорогосто щие и дефинитные материалы на основе металлов платиновой группы и обеспечивать защиту трубопроводов и оборудовани из таких металлов как титан, обладающих широкой областью пассивности и корродирующих в разбавленных электролитах в услови х воздействи токов утбчкн.Thus, the proposed anode saves costly and definitive materials based on platinum-group metals and provides protection for pipelines and equipment made from metals such as titanium, which have a wide range of passivity and corrode in dilute electrolytes under the influence of current currents.

Claims

ANODE FOR ELECTROCHEMICAL PROCESSES, consisting of an alloy comprising nibbium and nickel, characterized in that, in order to increase the corrosion resistance of the anode, it is additionally co. ₍ holds vanadium in the following ratio of components, wt.%:

Vanadium 2.1-4.6

Nickel 53.2-60.0

Niobium Else a "1.118716