电解锰用夹芯铅合金柱状阳极制造技术

本实用新型专利技术涉及电解锰设备，具体涉及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。本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
电解锰用夹芯铅合金柱状阳极
[0001 ] 本专利技术涉及电解锰设备，具体涉及一种电解锰用夹芯铅合金柱状阳极。
技术介绍
目前，在传统的电解锰生产中，用于电解锰的阳极都是用由导电棒、开孔的铅合金阳极极板构成。开孔的阳极极板先铸造成板然后轧制成薄板冲孔而成，这种阳极板，厚度一般为8毫米，比较簿，使用寿命在18-24个月；使用12个月后厚度一般为5-6毫米，铅合金比较软，阳极在使用中15-20天需要清一次槽，从电解槽取出清洗，在这个过程中变薄的阳极因为机械强度不够很容易变形，变形的阳极需要整形后才能下槽，变形大的就只能报废，影响了阳极的使用寿命；后来有人尝试将阳极极板改成多个柱状结构，但柱状结构经使用变薄后更容易变形损坏，并且成本较高，使用寿命仍无法达到理想要求。
技术实现思路
本专利技术是为了克服当前传统板状阳极的使用中容易变形，导电性能较差，成本较高，寿命较短的问题，提供一种新型的用于电解锰的阳极。本专利技术采用金属芯和铅合金外层的组合结构，降低了能耗，同时大大延长了使用寿命。 本专利技术的方案是: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。本专利技术首创采用夹芯柱状结构的阳极柱替代传统的多孔阳极板和柱状阳极，由夹芯阳极柱制造的阳极与传统阳极板和不夹芯柱状阳极比较，提高了阳极的强度，增加了阳极的导电性能，延长了阳极的使用寿命。为了解决防腐问题，在阳极柱与导电棒相连接的一端套有保护套，阻止电解液在空气、阳极柱、电解液三者相交界面处腐蚀阳极柱，大大减少了阳极柱的被腐蚀速度，提高了阳极的使用寿命。保护套和阳极柱之间涂有密封胶，可以克服阳极柱表面的不平以及保护套内的不平，增加密封程度。四根或四根以上阳极柱可以节省材料，同时使单位面积的电解效率达到最佳。 另一优选方案是，阳极柱中间的夹芯为铁芯，可以大大增加阳极的强度，部分提高阳极导电性能，降低了阳极的制造成本，延长了阳极的使用寿命。 另一优选方案是，阳极柱中间的夹芯为铜芯，可以增加阳极的导电性能，部分提高阳极的强度，降低了阳极的电阻和电耗，提高了电解锰产量。 另一优选方案是，阳极柱中间的夹芯为铝芯，可以增加阳极的导电性能，部分提高阳极的强度，降低了阳极的电阻、电耗和制造成本，提高了电解锰产量。 另一优选方案是，保护套与阳极柱之间还涂有一层热熔胶。热熔胶可以保护套更紧密地套在阳极柱上，增加了密封的可靠性，阻止阳极柱被腐蚀。 另一优选方案是，所述的保护套采用柔性套，柔性套使用方便，并且能紧紧地套在阳极柱上，有效地将阳极柱与空气和电解液隔离，达到更好的防腐效果。 另一优选方案是，所述柔性套管为热缩护套管，热缩护套管套在阳极柱上。热缩护套管材料为高分子材料，包裹长度以能够完全覆盖易腐蚀部位且不影响电解为准，包裹了热缩护套管后，将阳极柱上与电解液和空气混合接界的部位包裹起来，阻止阳极柱腐蚀，大大提高了阳极的使用寿命，一般使用寿命为36 — 48个月，在高氟氯电解液中使用的使用寿命也高达20 — 26个月。而且，热缩护套管具有较好的温度适用范围，在阳极柱电解过程中发热后，热缩护套管能紧紧地套在阳极柱上，起到很好的保护作用。 另一优选方案是，阳极柱的金属芯焊接在铜排上，并且金属芯由阳极柱的铅合金外层和导电棒的铅壳体封闭包围。 另一优选方案是，阳极柱的金属芯由阳极柱的铅合金合金外层封闭包覆，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。 将金属芯封闭包围，可以阻止或延缓金属芯被腐蚀。 另一优选方案是，阳极柱的横截面为圆形，即阳极柱设置成圆柱体，圆柱体可以减少比表面积，从而电解电流密度增加(电流密度可以提高到900-1100安培/每平方米)，提高电解效率。 另一优选方案是，阳极柱的横截面为椭圆形。即阳极柱为椭圆柱形状，可以减少比表面积，增加电流密度，提高电解效率。 另一优选方案是，所述阳极柱为4根或4根以上；更进一步地，4根或4根以上阳极柱可以竖直连接在导电棒上，并且阳极柱相互平行。 另一优选方案是，阳极柱之间还有连接条连接。阳极柱之间设有连接条连接，所述连接条连接为橡胶条或塑料条捆绑；或者为金属条焊接连接，可以对阳极之间距离进行定位，同时增强阳极柱的稳固性。 铅阳极材料的电阻率为206 /ηΩ.m左右，比我们知道的铜电阻率16.8/η Ω.m、铝电阻率26、5 /ηΩ.πκ铁电阻率97 /η Ω.m都要大；比较铅、铁、铜、铝与其抗变形能力相关的力学性能:弹性模量和抗拉强度，铁>铜>铝>铅。从以上比较得知，铅阳极材料的强度低、导电性能一般，如果用铁、铜、铝全部或部分替代铅可以提高铅合金阳极材料的强度和导电性能，考虑到电解锰阳极的使用环境和要求，其表面材料只能使用铅合金，故采用夹芯的方式用铁、铜、铝部分取代铅。 本专利技术将原来平板开孔的阳极板改成夹芯阳极柱，所夹的金属芯直径4-8毫米，长度与阳极柱等长或稍短，由夹芯柱状结构构成的栅栏外形，在重量相同的情况下比开孔平板的阳极极板厚度尺寸增加(厚度由8毫米增加到15毫米)，投影面积减小。厚度尺寸增加在腐蚀速度一定的条件下，提高阳极寿命(当阳极厚度减小到4毫米，阳极报废)；投影面积减小，阳极柱表面积减小，电解电流密度增加，减小锰离子的氧化，减少了阳极渣(阳极渣减少50%)，提高了电解锰产量(产量提高1_3%)，最重要的是用阳极柱的夹芯可以有效地提高阳极的机械强度，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。另外，内涂热熔胶的热缩护套管包裹极板、空气、电解液三相界面附近铅合金阳极柱，隔绝了氟氯与此位置与铅合金的接触，彻底解决了此处腐蚀和由此造成的断板，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。 【附图说明】 图1为本专利技术结构示意图。 图2是一根阳极柱在A点位置的横截面结构放大示意图。 图3是一根阳极柱在B点位置的横截面结构放大示意图。_ 【具体实施方式】 以下结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不仅限于这些实施例。 如图1和图2所示，本专利技术的电解锰用夹芯铅合金柱状阳极，包括导电棒I，导电棒为复合结构，内层为导电铜排2，外层为铅壳体6，在导电棒I上焊接11根阳极柱9(也可根据需要采用其它根数的阳极柱，但本专利技术采用4?16根为较佳)，阳极柱9由铅合金外层4包裹金属芯8组成，阳极柱的铅合金外层上还套有保护套3，保护套和阳极柱的铅合金外层之间还涂有密封胶7。密封胶为热熔胶。保护套为热缩护套管。 如图3所示，本专利技术阳极柱9由金属芯8和阳极柱铅合金外层4组成。 本实施例所用的金属芯为铁芯。作为替代方案也可用铜芯或铝芯。 本实施例阳极柱的金属芯由阳极柱的铅合金合金外层封闭包覆，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。 本实施例阳极柱的外形为圆柱形。 作为替代方案，阳极柱的外形也可为椭圆柱形。 本实施例阳极柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征是，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。

【技术特征摘要】
1.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，其特征是，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。2.根据权利要求1所述电解锰用夹芯铅合金柱状阳极，其特征是，所述的保护套为热缩护套管。3.根据权利要求1所述电解锰用夹芯铅合金柱状阳极，其特征是，所述密封胶为热熔胶。4.根据权利要求1、2或者3所述电解锰用夹芯铅合金柱状阳极，其特征是，所述金属芯为铁芯。5.根据权利要求1、2或者3所述电解锰用夹芯铅合金柱状阳极，其特征是，所述金属芯为铜芯或者招芯。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾湘波，任惟，周小芳，
申请(专利权)人：长沙中锰科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43