專利名稱：清潔免維護電解錳用陰極的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電積、電解工藝技術領域，具體涉及一種電解錳用陰極。
背景技術：
目前，在電解錳生產(chǎn)工藝中，其陰極一般用純銅排導電棒、普通碳鋼螺栓、不銹鋼 陰極極板制成。陰極極板與導電棒采用普通碳鋼螺栓連接，導電棒的外表及與陰極極板的 接觸部位在實際生產(chǎn)過程中易被電解液污染造成腐蝕，引起接觸電阻增大(現(xiàn)生產(chǎn)中使用 的新的陰極電阻為90微歐姆左右，使用3個月的陰極電阻為190微歐姆左右)，需要人工不 定期拆除螺栓除銹重新組裝陰極，普通碳鋼螺栓更易被電解液污染腐蝕，并造成松動甚至 脫落到電解槽和產(chǎn)品剝離時脫落到產(chǎn)成品中，碳鋼螺栓中的成分(Fe、C、S、P、Si)進入電解 液造成污染，降低了電解錳的純度(Fe、C、S、P、Si在電解錳中屬于雜質(zhì)，長期使用這種舊陰 極將導致生產(chǎn)的電解錳純度下降，可使電解錳純度下降約0. 002-0. 005% )，導電棒用純銅 排制造，機械強度低，只能靠超出導電需要增加純銅排的尺寸，來滿足機械強度，增加了銅 的用量，使陰極的制造成本加大，導電棒與公用母排接觸的寬度一般為8mm，接觸面積小，機 械強度低，使用過程中易變形，容易造成導電棒與公用母排的接觸不良，增大接觸電阻，從 而增大了能耗，降低了電解錳產(chǎn)量，每天需要人工多次查尋、排除導電棒與公用母排接觸不 良的現(xiàn)象，陰極的起槽和操作全部靠手工，工人勞動強度大，效率低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，而提供一種 防止和減少污染腐蝕、環(huán)保性能好、導電性能佳、質(zhì)量穩(wěn)定、機械強度高、日常維護簡易、降 低生產(chǎn)成本、容易實現(xiàn)機械化操作的清潔免維護電解錳用陰極。本實用新型采用的技術方案是這種清潔免維護電解錳用陰極，包括陰極極板、導 電棒，導電棒又包括導電棒外層和導電銅芯；導電棒外層與陰極極板為同質(zhì)材料，兩者以焊 接方式固定連接；導電棒外層內(nèi)包覆導電銅芯，與公用母排接觸的導電棒部位具有缺口，引 出導電銅芯，導電銅芯與公用母排接觸。上述技術方案中，導電棒外層還連接固定有提手，提手與導電棒外層、陰極極板為 同質(zhì)材料，三者以焊接固定方式連接。上述技術方案中，導電棒外層與導電銅芯之間用密封材料密封。上述技術方案中，陰極極板、導電棒外層和提手同時為不銹鋼或鈦材料，導電銅芯 為純銅材質(zhì)，密封材料為高分子材料。上述技術方案中，導電棒外層為封閉殼體，一端為方形體，中段和另一端的中腰內(nèi) 凹或中腰內(nèi)凹與方形體間隔結(jié)合體，中段和另一端的中腰內(nèi)凹或中腰內(nèi)凹與方形體間隔結(jié) 合體的內(nèi)上腔或內(nèi)下腔包覆導電銅芯，導電棒外層與導電銅芯用密封材料密封。本實用新型的顯著效果是導電銅芯僅外露與公用母排接觸的部分，其余部分皆 被密封包覆在導電棒內(nèi)且與導電棒外層緊密接觸，導電銅芯被密封包覆的部分不會被電解
3液污染腐蝕，導電棒與極板焊接連接使電解液避免了傳統(tǒng)技術中銹蝕碳鋼脫落的污染，有 利于電解液純度的保持和電解質(zhì)量的穩(wěn)定，導電銅芯與公用母排接觸的部分為平面且面積 不大其表面的污染容易被清除，提高了電解錳用陰極的導電性能和導電的穩(wěn)定性，陰極電 阻不隨其使用時間的增加而增大，維持為90微歐姆左右不變，不需要進行不定期人工除銹 重新組裝陰極；導電棒因其外層為不銹鋼材料，機械強度高，不易變形，而且節(jié)約了銅材用 量，降低了成本，陰極的日常維護簡易，工人勞動強度極大降低，陰極的完好率高，使用壽命 長，有利于提高生產(chǎn)效率。通過使用測試，電解錳的純度提高約0. 003-0. 006%，單塊陰極板 每一個生產(chǎn)周期(24小時)電解錳產(chǎn)量由3. 3-3. 5公斤提高到3. 5-3. 8公斤，每噸電解錳 的電耗降低了 3-5%，單塊陰極用銅量減少約一半，降低了生產(chǎn)成本，導電銅芯與公用母排 接觸的寬度增加到15mm左右，接觸面積增大，導電銅芯與公用母排接觸處貼合度好，降低 了接觸電阻，電積過程中使用提手便于檢查陰極板的電積質(zhì)量，在后續(xù)的生產(chǎn)過程中使用 提手可以實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，減輕工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。需要特別指出的是銅是國家重要戰(zhàn)略物資，也是國際稀缺的貴重金屬資源，傳 統(tǒng)技術純銅導電棒耗銅多，超出導電需求，極大地浪費了銅資源，需要消耗大量外匯進行進 口。本實用新型采用巧妙的結(jié)構(gòu)設計，大大降低了銅材消耗量，有效地節(jié)約了銅資源，這對 于保護地球稀缺資源、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、節(jié)約外匯意義十分重大，也是當前貫徹落實全 球低碳經(jīng)濟，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的一項新舉措。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2為圖1的側(cè)視圖圖3為圖1的A-A剖視圖圖4為圖1的B-B剖視圖圖5為圖1的C-C剖視圖圖6為圖2的D-D剖視圖圖7為圖2中I局部放大圖圖8為圖6中II局部放大圖附圖標注說明1——陰極極板 2——導電銅芯 3——導電棒4——提手5——導電棒外層 6——密封材料
具體實施方式
參見附圖，本實用新型的清潔免維護電解錳用陰極，包括陰極極板1、導電棒3、提 手4，導電棒外層5、陰極極板1與提手4為同質(zhì)材料，三者以焊接方式固定連接，導電棒外 層5內(nèi)包覆導電銅芯2且用密封材料6密封，與公用母排接觸的導電棒3部位具有缺口，露 出導電銅芯2，陰極極板1、導電棒外層5和提手4為不銹鋼或鈦材質(zhì)，導電銅芯2為純銅材 質(zhì)，密封材料6為高分子材料。
權利要求一種清潔免維護電解錳用陰極，包括陰極極板、導電棒，其特征在于導電棒又包括導電棒外層和導電銅芯；導電棒外層與陰極極板為同質(zhì)材料，兩者以焊接方式固定連接；導電棒外層內(nèi)包覆導電銅芯，與公用母排接觸的導電棒部位具有缺口，引出導電銅芯，導電銅芯與公用母排接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的清潔免維護電解錳用陰極，其特征在于導電棒外層還連接固 定有提手，提手與導電棒外層、陰極極板為同質(zhì)材料，三者以焊接固定方式連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的清潔免維護電解錳用陰極，其特征在于導電棒外層與導電銅 芯之間用密封材料密封。
4.根據(jù)權利要求1所述的清潔免維護電解錳用陰極，其特征在于陰極極板、導電棒外 層和提手同時為不銹鋼或鈦材料，導電銅芯為純銅材質(zhì)。
5.根據(jù)權利要求3所述的清潔免維護電解錳用陰極，其特征在于密封材料為高分子材料。
6.根據(jù)權利要求1所述的清潔免維護電解錳用陰極，其特征在于導電棒外層為封閉殼 體，一端為方形體，中段和另一端為中腰內(nèi)凹或中腰內(nèi)凹與方形體間隔結(jié)合體，中段和另一 端的中腰內(nèi)凹或中腰內(nèi)凹與方形體間隔結(jié)合體的內(nèi)上腔或內(nèi)下腔包覆導電銅芯，導電棒外 層與導電銅芯用密封材料密封。
專利摘要一種清潔免維護電解錳用陰極，包括陰極極板、導電棒、提手，導電棒外層、陰極極板與提手為同質(zhì)材料，三者以焊接方式固定連接，導電棒外層內(nèi)上腔或內(nèi)下腔包覆導電銅芯，導電棒外層與導電銅芯用密封材料密封，與公用母排接觸的導電棒部位具有缺口，引出導電銅芯，引出的導電銅芯與公用母排接觸。本實用新型采用巧妙的結(jié)構(gòu)設計，使其機械強度、導電性能、使用壽命大為提高，而且質(zhì)量穩(wěn)定，日常維護簡易，陰極制造成本和電解錳生產(chǎn)成本低、效率高。大大降低了銅材消耗量，有效地節(jié)約了銅資源，這對于保護地球稀缺資源、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、節(jié)約外匯意義十分重大，也是當前貫徹落實全球低碳經(jīng)濟，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的一項新舉措。
文檔編號C25C1/10GK201686759SQ20102017622
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權日2010年4月30日
發(fā)明者任海波, 周小芳, 譚柱中 申請人:任海波