專利名稱：錳電解沉積低電阻陰極板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電解陰極板的結構，特別是用于電解錳生產(chǎn)行業(yè)的一種具有
低電阻的陰極板。
背景技術：
電解金屬錳是錳的濕法冶金產(chǎn)品，在國內(nèi)多年的生產(chǎn)實踐中，一般采用"浸出——
凈化——電解"的生產(chǎn)工藝，在電解過程中要用到大量的電解陰極板，一般的電解陰極板均
采用SUS304、lCrl8Ni9Ti等不銹鋼材料作為主板，在上端面用電解銅排作為導電引線，采
用螺栓緊固或焊接的方式與主板相接，通過平面擱置搭接方式導電。由于它長期浸泡于酸
性環(huán)境中，并且多以敲打或振動方式取沉積于不銹鋼主板上的電解金屬錳產(chǎn)品，隨著使用
時間的延長，接觸松動，導電銅排與不銹鋼材料結合部會出現(xiàn)化學腐蝕與電化學腐蝕，電阻
不斷增大，呈正斜率曲線變化，結果導致槽電壓升高，實測路程電壓平均值為106毫伏。 專利號為97238837. O，名為"電解陰極板"的中國實用新型專利，采用陰極有掛耳
的銅條表面增加搪錫層，陰極掛耳的銅條與主板焊接連接的主式減少接觸電阻，但在使用
中，電傳導過程中會產(chǎn)生趨膚效應，錫的導電率不如銅好，反而會影響導電效果。 另一方面，常用的厚度為4mm的陰極銅排與寬度為30mm母排平面搭接導電，因為
接觸穩(wěn)定性差，實際導電截面積可能偏少，會引起電壓波動、產(chǎn)生過載發(fā)熱現(xiàn)象，使電流效
率低、能耗上升、產(chǎn)量下降。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種新型結構的電解陰極板，降低陰極板的路程電壓，確保搭接的穩(wěn)定性，減少主板變形機率，提高電流效率，降低能耗，提高金屬錳的產(chǎn)量。[0006] 本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn) —種錳電解沉積低阻陰極板，包括導電掛耳、用于沉積金屬錳的主板、絕緣掛耳，所述導電掛耳的銅制導電夾通過兩塊連接板從主板兩側與其夾持連接，每塊連接板一側與銅制導電夾爆炸復合，另一側與主板焊接連接。 進一步的，所述絕緣掛耳為包覆耐腐絕緣材料的對折不銹鋼扁條制成，采用不銹
鋼螺栓緊固，夾持主板?？蓪χ靼迤饛娀饔?，防止變形，減少因主板變形影響電流效率；包
覆耐腐絕緣材料可以減輕陰極板入槽過程中發(fā)出的噪音，改善生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量。 進一步的，為避免焊接熱變對主板造成脆裂損壞，同時進一步減少主板的變形，所
述連接板與主板焊接的焊縫相互錯開。 進一步的，所述導電掛耳的銅制導電夾下部安裝有U型彈性支承塊。起到與母排自適應搭接的作用，提高搭接穩(wěn)定性。 進一步的，所述連接板其中之一的一端伸至兩片銅制導電夾中間，鉚接緊固。可有
效的防止導電掛耳變形，避免影響搭接導電的穩(wěn)定性。 進一步的，為方便陰極板的取放，所述主板上端還安裝有提手。[0013] 通常主板材料為SUS304不銹鋼板，所述銅制導電夾為一根銅排冷壓對折而成。[0014] 本實用新型的有益效果為，采用經(jīng)濟可靠的過渡導電技術，增加了新的搭接結構，采用多種手段減少主板的變形，主板變形小，自身電阻小，同時與母排搭接穩(wěn)定性好，使用時能夠有效的降低路程電壓，提高電流效率，降低能耗，提高金屬錳的產(chǎn)量。

下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。[0016] 圖1是本實用新型所述陰極板結構示意圖；[0017] 圖2是圖1所示A向視圖；[0018] 圖3是圖2所示B-B視圖； 圖4是本實用新型U型彈性支承塊安裝結構示意圖。[0020] 圖中 1、主板；2、導電掛耳；3、絕緣掛耳；4、提手；5、銅制導電夾；6、7、連接板；8、鉚釘；9、不銹鋼螺栓；10、U型彈性支承塊。
具體實施方式本實用新型所述的錳電解沉積低阻陰極板的具體實施例如圖1至4所示，由SUS304-1/2H硬化不銹鋼板制成的用于沉積金屬錳的主板1、導電掛耳2、絕緣掛耳3、提手4、U型彈性支承塊IO組成。 導電掛耳2采用的銅制導電夾5是一厚度為4mm、寬度30 40mm、適當長度(根據(jù)客戶的要求)的銅排對折而成，兩端各與一片長度90mm，一片長度180 210，寬度不等的不銹鋼連接板6和7爆炸復合，爆炸復合于銅排兩端的不銹鋼片在里側，各比銅排端部伸長出5mm與10mm，形成夾持，作為與主板1組裝成型的焊接預置接頭，用氬弧焊將連接板6和7與主板兩面相焊接成一導電掛耳，它是可靠的低阻導電通路，并持續(xù)穩(wěn)定保持低阻導電性能。其中較長一片連接板6伸至對折后的兩片銅排中間，采用鉚釘8與銅排鉚固，起強化作用，防止銅制導電夾5長期使用后銅排變形，影響搭接效果。對折處為與母排搭接端，底面焊有一彈性銅片作為U型彈性支承塊10，起到與母排自適應搭接的作用，提高搭接穩(wěn)定性。[0024] 主板1端面另一側，為絕緣掛耳3，由厚度為3mm，寬度30 40mm，包覆耐腐絕緣材料的對折不銹鋼扁條制成，同樣以主板1上端為水平基準，用小8不銹鋼螺栓9緊固夾持主板，它對主板1起強化作用，防止變形，減少因主板變形影響電流效率；包覆耐腐絕緣材料可以減輕陰極板入槽過程中發(fā)出的躁音，改善生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量。 和傳統(tǒng)的陰極板相比，本實用新型的導電性能更優(yōu)異，搭接更穩(wěn)定，抗震動性更好，材料更節(jié)省，生產(chǎn)率更高，主要具有以下特點[0026] 1、過渡導電技術經(jīng)濟可靠 應用導電夾導電的新型低阻陰極板，實測導電夾復合面分攤電壓不高于6毫伏，導電夾與母排的分攤電壓不高于20毫伏，路程電壓可以降低。導電夾不銹鋼與銅的結合力好，剪切強度160Mpa，粘結力為71Mpa，能經(jīng)受惡劣的作業(yè)環(huán)境與作業(yè)方式，在工況條件下，可長期保持低阻導電性能，全電解槽不會因電阻過大產(chǎn)生斷路"死板"，獲得最理想的電流效率。[0028] 單板的電解銅用量可以節(jié)省2/3，而且比原有陰極板具備更大的生產(chǎn)能力。[0029] 2、彈性搭接穩(wěn)定可靠 實驗表明，當電流密度45A 75A/cm2時，電流效率最高，如果搭接電阻的增大，不僅路程無功電耗增加，且因為搭接不良陰極板的電流密度不足，長時間處在低電流效率工作狀態(tài)，影響整個槽的電流效率，產(chǎn)出率降低，單位電耗增加。 本實用新型采用彈性搭接端，具有與母排自適應搭接能力，符合生產(chǎn)實際要求，既方便入槽，又能確保足夠的搭接過電面積。 絕緣掛耳采用SUS304不銹鋼，復合耐酸耐高溫絕緣橡膠材料制成，既可節(jié)約材料成本，又可以抗震。利用不銹鋼的剛性與塑性夾持，減少主板變形可能性，有利于優(yōu)化電極間的電流分布均勻性，改善槽電流效率。[0033] 3、結構簡單、易于施工 預置的不銹鋼焊接接口 ，采用錯位焊接設計，可以避免焊接熱變對主板的造成脆裂損壞；可以方便地在現(xiàn)場組裝成形，現(xiàn)有的陰極板可以就地改造，節(jié)約運輸成本。舊電解銅排經(jīng)回收加工后可以重新使用，工廠不需要為項目改造新投資。 經(jīng)萬噸級電解錳工廠實際實試測試表明，采用本實用新型所述低電陰電極板，可降低路程電壓O. 08V，每噸電耗降低120kwh，電流效率提高2%，相當節(jié)電180kwh，二項合計每噸節(jié)電300kwh，一天可以節(jié)電10000kwh，電價以每度0. 5元計，降低能耗成本5000元；全年可以節(jié)電330萬kwh，降低能耗成本160萬元；因極板改造可降低固定資產(chǎn)投資規(guī)模水平，增加現(xiàn)金流量30萬元；產(chǎn)能提高100 200噸，按10%利潤率計，每年可增利潤20萬元，具有可觀的經(jīng)濟效益。
權利要求一種錳電解沉積低電阻陰極板，包括導電掛耳、用于沉積金屬錳的主板、絕緣掛耳，其特征在于，所述導電掛耳的銅制導電夾通過兩塊連接板從主板兩側與其夾持連接，每塊連接板一側與銅制導電夾爆炸復合，另一側與主板焊接連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的錳電解沉積低電阻陰極板，其特征在于，所述絕緣掛耳為包覆耐腐絕緣材料的對折不銹鋼扁條制成，夾持主板后采用不銹鋼螺栓緊固。
3. 根據(jù)權利要求1所述的錳電解沉積低電阻陰極板，其特征在于，所述連接板與主板焊接的焊縫相互錯開。
4. 根據(jù)權利要求1所述的錳電解沉積低電阻陰極板，其特征在于，所述導電掛耳的銅制導電夾下部安裝有U型彈性支承塊。
5. 根據(jù)權利要求1所述的錳電解沉積低電阻陰極板，其特征在于，所述連接板其中之一的一端伸至兩片銅制導電夾中間，鉚接緊固。
6. 根據(jù)權利要求1所述的錳電解沉積低電阻陰極板，其特征在于，所述主板上端還安裝有提手。
7. 根據(jù)權利要求1至6所述的任一種錳電解沉積低電阻陰極板，其特征在于，所述主板為SUS304不銹鋼板。
8. 根據(jù)權利要求1至6所述的任一種錳電解沉積低電阻陰極板，其特征在于，所述銅制導電夾為一根銅排冷壓對折而成。
專利摘要本實用新型公開了一種錳電解沉積低阻陰極板，包括導電掛耳、用于沉積金屬錳的主板、絕緣掛耳，所述導電掛耳的銅制導電夾通過兩塊連接板從主板兩側與其夾持連接，每塊連接板一側與銅制導電夾爆炸復合，另一側與主板焊接連接，焊縫相互錯開，其中之一的一端伸至兩片銅制導電夾中間，鉚接緊固；絕緣掛耳為包覆耐腐絕緣材料的對折不銹鋼扁條制成，采用不銹鋼螺栓緊固，夾持主板；銅制導電夾下部安裝有U型彈性支承塊。本實用新型采用經(jīng)濟可靠的過渡導電技術，增加了新的搭接結構，與母排搭接穩(wěn)定性好，采用多種手段減少主板的變形，主板變形小，自身電阻小，使用時能夠有效的降低路程電壓，提高電流效率，降低能耗，提高金屬錳的產(chǎn)量。
文檔編號C25C7/02GK201473599SQ200920157259
公開日2010年5月19日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權日2009年5月26日
發(fā)明者施軍銳 申請人:施軍銳