專利名稱：一種電積金屬用陰極裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電積金屬用陰極裝置技術(shù)領(lǐng)域一種電積金屬用陰極裝置，涉及一種濕法冶金過程電積金屬用的陰極，特 別是用于電積生產(chǎn)金屬或電解精煉用的陰極基板改進。
技術(shù)背景目前，在濕法冶金過程中，常常采用不溶陽極和可溶陽極電解生產(chǎn)電解陰 極產(chǎn)品。電積生產(chǎn)金屬和電解精煉金屬的過程中，陰極和陽極在外加電力的作 用下，發(fā)生電化學反應，金屬陽離子不斷地得到電子，在陰極上析出沉積，形 成陰極產(chǎn)品。而金屬離子在極板上沉積多少和沉積質(zhì)量，與電極極化和本體電 解液中電力線分布(即電流的二次分布)密切相關(guān)。溶液中的金屬陽離子在電 場的驅(qū)動下，從陽極移動到陰極過程中，有兩種力濃度濃差形成的驅(qū)動力以 及外加電場形成的磁場力起作用。在陽極附近，電位等勢面不是平行于陰極板 的平面，槽兩端的電位與中央有明顯的差異，中央兩電極間電位分布也不均勻， 在陰極附近電力線分布呈左右對稱、上下不對稱。特別是陰極邊緣的電力線分 布明顯高于其他部位，從而造成陰極邊部金屬沉積過快，容易產(chǎn)生遍布結(jié)粒， 影響電解產(chǎn)品的物理外觀質(zhì)量。因此，為了減少電解板狀產(chǎn)品的邊部結(jié)粒，大 部分生產(chǎn)廠家，采用了加大陰極尺寸的方法以減少邊部結(jié)粒，然而采用這種辦 法，又造成陰極產(chǎn)品邊部厚度明顯小于中部的現(xiàn)象，同樣影響產(chǎn)品的物理外觀 質(zhì)量。在可溶陽極電解過程中，其產(chǎn)品質(zhì)量受電力線分布不均的影響尤為嚴重， 為了改善板狀陰極產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，許多電解精煉廠采用了不同手段，但效果 均不明顯。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效降低 和消除陰極邊緣效應、提高電解陰極產(chǎn)品質(zhì)量的陰極裝置。 本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于在電解陰極極板的邊緣鑲嵌有絕緣 條狀材料。本實用新型的一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于絕緣條狀材料鑲嵌于電解陰極極板的下邊和側(cè)邊部邊緣上，且上端高于電解液液面。本實用新型的一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于鑲嵌的絕緣條狀材料的材質(zhì)為增強聚丙烯、氯化聚氯乙烯或玻璃鋼。本實用新型的一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于電極板鑲嵌入絕緣條狀材料的深度為10-20mm。本實用新型的一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于所述絕緣條狀材料的 寬度為陰極產(chǎn)品厚度的3倍，為20-30nrai。本實用新型的陰極裝置，適用于純硫酸介質(zhì)、氯化介質(zhì)和混酸介質(zhì)的電積 或電解精煉過程中。由于鑲嵌在電極基板邊緣的絕緣材料改變了陰和陽極之間 電力線分布狀況，降低陰極邊部電力線密度，降低金屬離子在陰極邊緣沉積的 速度，消除因電流密度過高以及電力線分布過于集中而造成的陰極邊部結(jié)?，F(xiàn) 象，從而達到減少和消除電解產(chǎn)品邊部結(jié)粒、唇邊等現(xiàn)象的目的，使板狀電解 產(chǎn)品厚薄均勻、無邊部結(jié)粒，其物理外觀質(zhì)量得到大幅度提高。


圖1為本實用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
一種電積金屬用陰極裝置，在電解陰極極板1的邊緣鑲嵌有絕緣條狀材料2。 絕緣條狀材料鑲嵌于電解陰極極板的下邊和側(cè)邊部邊緣上，且上端高于電解液 液面。鑲嵌的絕緣條狀材料的材質(zhì)為增強聚丙烯、氯化聚氯乙烯或玻璃鋼。電 極板鑲嵌入絕緣條狀材料的深度為10-20mm絕緣條狀材料的寬度為陰極產(chǎn)品厚 度的3倍，為20-30mm。本實用新型采用阻斷陰極邊部電力線和減緩陰極邊部離子遷移速度的方 法，以降低電解過程中陰極邊部金屬離子的沉積速度，從而較少和降低電解過 程中的邊緣效應，使電解陰極產(chǎn)品在生長過程中邊部金屬沉積速度小于或等同 于陰極中部金屬沉積速度。本實用新型采用耐溫效果較好的增強聚丙烯、氯化聚氯乙烯或玻璃鋼等絕 緣材料制作改善電解過程中陰極邊緣效應的邊框材料，根據(jù)陰極實際尺寸進行 邊框的設計，以保證將陰極的三個邊部約15mm的部分鑲嵌于邊框之中，而該絕 緣邊框材料通過隔膜袋或電解槽支架固定在電解槽內(nèi)。該裝置的框架寬度為陰 極產(chǎn)品厚度的三倍。加裝改裝之后，可明顯降低陰極邊部金屬沉積速度，改善 陰極產(chǎn)品的物理外觀質(zhì)量
權(quán)利要求1.一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于在電解陰極極板的邊緣鑲嵌有絕緣條狀材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于絕緣條狀 材料鑲嵌于電解陰極極板的下邊和側(cè)邊部邊緣上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于鑲嵌的絕 緣條狀材料的材質(zhì)為增強聚丙烯、氯化聚氯乙烯或玻璃鋼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于電極板鑲 嵌入絕緣條狀材料的深度為10-20mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電積金屬用陰極裝置，其特征在于所述絕緣 條狀材料的寬度為陰極產(chǎn)品厚度的3倍，為20-30mm。
專利摘要一種電積金屬用陰極裝置，涉及一種濕法冶金過程電積金屬用的陰極，特別是用于電積生產(chǎn)金屬或電解精煉用的陰極基板改進。其特征在于在電解陰極極板的邊緣鑲嵌有絕緣條狀材料。由于鑲嵌在電極基板邊緣的絕緣材料改變了陰和陽極之間電力線分布狀況，降低陰極邊部電力線密度，降低金屬離子在陰極邊緣沉積的速度，消除因電流密度過高以及電力線分布過于集中而造成的陰極邊部結(jié)?，F(xiàn)象，從而達到減少和消除電解產(chǎn)品邊部結(jié)粒、唇邊等現(xiàn)象的目的，使板狀電解產(chǎn)品厚薄均勻、無邊部結(jié)粒，其物理外觀質(zhì)量得到大幅度提高。
文檔編號C25C7/00GK201043194SQ200620137928
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者丁豐榮, 丁學鎖, 含 張, 石文堂, 郭小英 申請人:金川集團有限公司