一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電解錳設備，具體涉及一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極。
【背景技術】
[0002]目前，在傳統的電解錳生產中，用于電解錳的陽極都是用由導電棒、開孔的鉛合金陽極極板構成。開孔的陽極極板先鑄造成板然后軋制成薄板沖孔而成，這種陽極板，厚度一般為8毫米，比較簿，使用壽命在18-24個月；使用12個月后厚度一般為5-6毫米，鉛合金比較軟，陽極在使用中15-20天需要清一次槽，從電解槽取出清洗，在這個過程中變薄的陽極因為機械強度不夠很容易變形，變形的陽極需要整形后才能下槽，變形大的就只能報廢，影響了陽極的使用壽命；后來有人嘗試將陽極極板改成多個柱狀結構，但是成本較高，使用壽命仍無法達到理想要求。
【發明內容】
[0003]本發明是為了克服當前傳統板狀陽極的使用中容易變形，導電性能較差，成本較高，壽命較短的問題，提供一種新型的用于電解錳的陽極。本發明采用金屬芯和鉛合金外層的組合結構，降低了能耗，同時大大延長了使用壽命。
[0004]本發明的方案是，一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，包括導電棒，導電棒由鉛殼體包覆銅排構成，還包括陽極柱，陽極柱為柱狀，陽極柱由金屬芯和鉛合金外層組成，陽極柱的鉛合金外層焊接或鉚接連接在導電棒的鉛殼體上，陽極柱的上端還套有柔性保護套。本發明首創采用夾芯柱狀結構的陽極柱替代傳統的多孔陽極板和柱狀陽極，由夾芯陽極柱制造的陽極與傳統陽極板和不夾芯柱狀制造的陽極比較，提高了陽極的強度，增加了陽極的導電性能，延長了陽極的使用壽命。陽極柱的上端還套有柔性保護套，將陽極柱上與電解液和空氣混合接界的部位包裹起來，阻止陽極柱腐蝕，大大提高了陽極的使用壽命。當進一步采用熱縮護套管時，可以將使用壽命提至更高，可將使用壽命提高至在普通情況下為36 - 48個月，尤其在高氟氯電解液中使用的使用壽命可高達20 - 26個月(現有的陽極在高氟氯電解液中使用壽命為2 - 5個月)。而且，熱縮護套管具有較好的溫度適用范圍，在陽極柱電解過程中發熱后，熱縮護套管能緊緊地套在陽極柱上，起到很好的保護作用。
[0005]另一優選方案是，陽極柱中間的夾芯為鐵芯，可以大大增加陽極的強度，部分提高陽極導電性能，降低了陽極的制造成本，延長了陽極的使用壽命。
[0006]另一優選方案是，陽極柱中間的夾芯為銅芯，可以增加陽極的導電性能，部分提高陽極的強度，降低了陽極的電阻和電耗，提高了電解錳產量。
[0007]另一優選方案是，陽極柱中間的夾芯為鋁芯，可以增加陽極的導電性能，部分提高陽極的強度，降低了陽極的電阻、電耗和制造成本，提高了電解錳產量。
[0008]另一優選方案是，陽極柱的金屬芯焊接在銅排上，并且金屬芯由陽極柱的鉛合金外層和導電棒的鉛殼體封閉包圍。金屬芯增加導電性能，大大提高了整個陽極的強度，同時，將金屬芯封閉包圍，能有效地阻止金屬芯的腐蝕，延長了陽極的使用壽命。
[0009]另一優選方案是，陽極柱的金屬芯由陽極柱的鉛合金外層封閉包覆，陽極柱的鉛外層焊接或鉚接連接在導電棒的鉛殼體上。將金屬芯封閉包圍，能有效地阻止金屬芯的腐蝕，延長了陽極的使用壽命。
[0010]另一優選方案是，陽極柱的外形為圓柱形。圓柱體可以減少比表面積，從而電解電流密度增加(電流密度可以提高到900-1100安培/每平方米)，
[0011]另一優選方案是，陽極柱的外形為橢圓柱形。橢圓柱形可以減少比表面積，增加電流密度。
[0012]另一優選方案是，所述陽極柱為4根或4根以上；更進一步地，4根或兩4根以上陽極柱可以豎直連接在導電棒上，并且陽極柱相互平行。
[0013]另一優選方案是，陽極柱之間還有連接條連接。陽極柱之間設有連接條連接，所述連接條連接為橡膠條或塑料條捆綁；或者為金屬條焊接連接，可以對陽極之間距離進行定位，同時增強陽極柱的穩固性。
[0014]目前的陽極材料都采用鉛合金材料，鉛陽極材料的電阻率較高，但彈性模量和抗拉強度又較低。因此本發明用鐵、銅、鋁全部或部分替代鉛可以提高鉛合金陽極材料的強度和導電性能，考慮到電解錳陽極的使用環境和要求，其表面材料只能使用鉛合金，故采用夾芯的方式用鐵、銅、鋁部分取代鉛。
[0015]本發明將原來平板開孔的陽極板改成夾芯陽極柱，所夾的金屬芯直徑4-8毫米，長度與陽極柱等長或稍短，由夾芯柱狀結構構成的柵欄外形，在重量相同的情況下比開孔平板的陽極極板厚度尺寸增加(厚度由8毫米增加到15毫米)，投影面積減小。厚度尺寸增加在腐蝕速度一定的條件下，提高陽極壽命(當陽極厚度減小到4毫米，陽極報廢)；投影面積減小，陽極柱表面積減小，電解電流密度增加，減小錳離子的氧化，減少了陽極渣(陽極渣減少50%)，提高了電解錳產量(產量提高1_3%)，最重要的是用陽極柱的夾芯可以有效地提高陽極的機械強度，降低了陽極柱部位的電阻，增加陽極的導電能力。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極結構示意圖。
[0017]圖2是一根陽極柱在A點位置的橫截面結構放大示意圖。
[0018]圖3是一根陽極柱在B點位置的橫截面結構放大示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不僅限于這些實施例。
[0020]如圖1、圖2和圖3所示，本發明的電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，包括導電棒1，導電棒I由鉛殼體6包覆銅排2構成，還包括陽極柱9，陽極柱9為柱狀，陽極柱9為陽極柱鉛合金外層4包覆鐵芯8構成，陽極柱的鉛合金外層焊接或鉚接連接在導電棒的鉛殼體6上，在與鉛殼體6相連接的陽極柱9上端還設置有柔性保護套3。本實施例的柔性保護套采用熱縮護套管。
[0021]如圖2所示，本發明的電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，保護套3套在陽極柱鉛合金外層4上。
[0022]圖3是一根陽極柱在B點位置的橫截面結構放大示意圖，如圖3所示，陽極柱4中間夾有鐵芯8。作為替代方案，陽極柱4中的加芯可以是銅芯或者鋁芯。
[0023]如圖1所示，本實施例的陽極柱為11根；豎直連接在導電棒上，并且陽極柱相互平行。也可根據需要采用其它數目的陽極柱。
[0024]如圖1所示，陽極柱4之間還有連接條5連接；所述連接條5采用與陽極柱鉛合金外層相同的鉛合金材料，與陽極柱焊接連接。作為替代方案，也可采用橡膠條或塑料條捆綁。
[0025]經檢測，本發明夾直徑6毫米的鐵芯，與現有的電解錳陽極板相比抗彎性能提高2倍以上，導電性能提高8% ;本發明夾直徑8毫米的鐵芯，與現有的電解錳陽極板相比抗彎性能提高3倍以上，導電性能提高14%。
[0026]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，包括導電棒，導電棒由鉛殼體包覆銅排構成，還包括陽極柱，其特征是，陽極柱為柱狀，陽極柱由金屬芯和鉛合金外層組成，陽極柱的鉛合金外層焊接或鉚接連接在導電棒的鉛殼體上，陽極柱的上端還套有柔性保護套。
2.根據權利要求1所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，所述金屬芯為鐵芯。
3.根據權利要求1所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，所述金屬芯為銅芯或者招芯。
4.根據權利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，陽極柱的金屬芯焊接在銅排上，并且金屬芯由陽極柱的鉛合金外層和導電棒的鉛殼體封閉包圍。
5.根據權利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，陽極柱的金屬芯由陽極柱的鉛合金外層封閉包覆，陽極柱的鉛外層焊接或鉚接連接在導電棒的鉛殼體上。
6.根據權利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，陽極柱的外形為圓柱形。
7.根據權利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，陽極柱的外形為橢圓柱形。
8.根據權利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，所述柔性保護套為熱縮護套管。
9.根據權利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，所述陽極柱為4根或4根以上，并且陽極柱相互平行。
10.根據權利要求9所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極，其特征是，陽極柱之間還有連接條連接。
【專利摘要】本實用新型涉及電解錳設備，具體涉及一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽極。本實用新型的方案包括導電棒，導電棒由鉛殼體包覆銅排構成，還包括陽極柱，陽極柱為柱狀，陽極柱由金屬芯和鉛合金外層組成，陽極柱的鉛合金外層焊接或鉚接連接在導電棒的鉛殼體上，陽極柱的上端還套有柔性保護套。本實用新型采用陽極柱的夾芯可以有效地提高陽極柱部位的機械強度，降低了陽極柱部位的電阻，增加陽極的導電能力，降低了電解錳的生產電耗，提高了陽極的抗變形能力，延長了陽極的使用壽命。
【IPC分類】C25C1-10, C25C7-02
【公開號】CN204265866
【申請號】CN201420150715
【發明人】曾湘波, 任惟, 周小芳
【申請人】長沙中錳科技發展有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年3月31日