氢气扩散阳极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及湿法冶金技术领域，公开了一种氢气扩散阳极及其制备方法和应用。所述氢气扩散阳极包括多孔金属基底和负载于所述多孔金属基底表面的复合催化层；其中，所述复合催化层包括依次负载的氧化物基保护层、活性涂层和疏水层；所述氧化物基保护层为致密多孔结构。本发明专利技术提供的氢气扩散阳极可替代传统湿法冶金工业中的铅基阳极或现有工艺下的氢气扩散阳极，与铅银阳极相比在相同的电流密度下呈现出大幅降低的槽压，并且在长期运行中能保持性能稳定达224h。与现有的氢气扩散阳极相比，在明显延长稳定运行时间的基础上大幅降低成本，在节能的同时节约成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及湿法冶金，具体涉及一种氢气扩散阳极及其制备方法和应用。

技术介绍

1、湿法冶金是用于获取金属锌、铜、铬、镍等金属的重要手段。在湿法冶金的所有工序中，电积(从溶液中电解提取金属)环节能耗占比巨大，例如锌电积环节的能耗占湿法冶锌总能耗的75％以上。

2、在锌电积行业，目前工业上通常采用析氧的铅基电极作为阳极，硫酸和硫酸锌的混合溶液作为电积液，铝板作为锌沉积的基底和阴极。传统锌电积阴阳极的反应式和对应标准平衡电位如下所示：

3、阳极：2h2o-4e-＝o2+4h+(eθ＝1.23v)

4、阴极：zn2++2e-＝zn(eθ＝-0.76v)

5、总反应：2zn2++2h2o＝2zn+o2+4h+(eθ＝1.99v)

6、由于氧气析出反应具有较高的过电位，在实际生产过程中，锌电积的槽压通常在3.0-3.4v之间。

7、利用氢气扩散阳极(hda)代替传统的氧气析出阳极，在阳极以氢气氧化反应代替氧气析出反应，理论上可以降低湿法冶锌60％的能耗。hda电解槽的阴阳极反应式和对应标准平衡电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氢气扩散阳极，其特征在于，所述氢气扩散阳极包括多孔金属基底和负载于所述多孔金属基底表面的复合催化层；

2.根据权利要求1所述的氢气扩散阳极，其中，所述多孔金属基底为多孔钛，优选为钛毡或泡沫钛；

3.根据权利要求1或2所述的氢气扩散阳极，其中，所述活性涂层包括纳米贵金属颗粒和氧化态金属颗粒；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的氢气扩散阳极，其中，所述疏水层的材料为疏水性高分子材料；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的氢气扩散阳极，其中，所述氢气扩散阳极的厚度为0.1-10mm；

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的...

【技术特征摘要】

1.一种氢气扩散阳极，其特征在于，所述氢气扩散阳极包括多孔金属基底和负载于所述多孔金属基底表面的复合催化层；

2.根据权利要求1所述的氢气扩散阳极，其中，所述多孔金属基底为多孔钛，优选为钛毡或泡沫钛；

3.根据权利要求1或2所述的氢气扩散阳极，其中，所述活性涂层包括纳米贵金属颗粒和氧化态金属颗粒；

4.根据权利要求1-3中任一项所述的氢气扩散阳极，其中，所述疏水层的材料为疏水性高分子材料；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的氢气扩散阳极，其中，所述氢气扩散阳极的厚度为0.1-10mm；

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的氢气扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，张正平，李志林，赵志杰，张晋华，陈屿，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：