一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電解錳設(shè)備，具體涉及一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在傳統(tǒng)的電解錳生產(chǎn)中，用于電解錳的陽(yáng)極都是用由導(dǎo)電棒、開孔的鉛合金陽(yáng)極極板構(gòu)成。開孔的陽(yáng)極極板先鑄造成板然后軋制成薄板沖孔而成，這種陽(yáng)極板，厚度一般為8毫米，比較簿，使用壽命在18-24個(gè)月；使用12個(gè)月后厚度一般為5-6毫米，鉛合金比較軟，陽(yáng)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(gè)過程中變薄的陽(yáng)極因?yàn)闄C(jī)械強(qiáng)度不夠很容易變形，變形的陽(yáng)極需要整形后才能下槽，變形大的就只能報(bào)廢，影響了陽(yáng)極的使用壽命；后來有人嘗試將陽(yáng)極極板改成多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)，但是成本較高，使用壽命仍無法達(dá)到理想要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了克服當(dāng)前傳統(tǒng)板狀陽(yáng)極的使用中容易變形，導(dǎo)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(yáng)極。本發(fā)明采用金屬芯和鉛合金外層的組合結(jié)構(gòu)，降低了能耗，同時(shí)大大延長(zhǎng)了使用壽命。
[0004]本發(fā)明的方案是，一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，包括導(dǎo)電棒，導(dǎo)電棒由鉛殼體包覆銅排構(gòu)成，還包括陽(yáng)極柱，陽(yáng)極柱為柱狀，陽(yáng)極柱由金屬芯和鉛合金外層組成，陽(yáng)極柱的鉛合金外層焊接或鉚接連接在導(dǎo)電棒的鉛殼體上，陽(yáng)極柱的上端還套有柔性保護(hù)套。本發(fā)明首創(chuàng)采用夾芯柱狀結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極柱替代傳統(tǒng)的多孔陽(yáng)極板和柱狀陽(yáng)極，由夾芯陽(yáng)極柱制造的陽(yáng)極與傳統(tǒng)陽(yáng)極板和不夾芯柱狀制造的陽(yáng)極比較，提高了陽(yáng)極的強(qiáng)度，增加了陽(yáng)極的導(dǎo)電性能，延長(zhǎng)了陽(yáng)極的使用壽命。陽(yáng)極柱的上端還套有柔性保護(hù)套，將陽(yáng)極柱上與電解液和空氣混合接界的部位包裹起來，阻止陽(yáng)極柱腐蝕，大大提高了陽(yáng)極的使用壽命。當(dāng)進(jìn)一步采用熱縮護(hù)套管時(shí)，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(gè)月，尤其在高氟氯電解液中使用的使用壽命可高達(dá)20 - 26個(gè)月(現(xiàn)有的陽(yáng)極在高氟氯電解液中使用壽命為2 - 5個(gè)月)。而且，熱縮護(hù)套管具有較好的溫度適用范圍，在陽(yáng)極柱電解過程中發(fā)熱后，熱縮護(hù)套管能緊緊地套在陽(yáng)極柱上，起到很好的保護(hù)作用。
[0005]另一優(yōu)選方案是，陽(yáng)極柱中間的夾芯為鐵芯，可以大大增加陽(yáng)極的強(qiáng)度，部分提高陽(yáng)極導(dǎo)電性能，降低了陽(yáng)極的制造成本，延長(zhǎng)了陽(yáng)極的使用壽命。
[0006]另一優(yōu)選方案是，陽(yáng)極柱中間的夾芯為銅芯，可以增加陽(yáng)極的導(dǎo)電性能，部分提高陽(yáng)極的強(qiáng)度，降低了陽(yáng)極的電阻和電耗，提高了電解錳產(chǎn)量。
[0007]另一優(yōu)選方案是，陽(yáng)極柱中間的夾芯為鋁芯，可以增加陽(yáng)極的導(dǎo)電性能，部分提高陽(yáng)極的強(qiáng)度，降低了陽(yáng)極的電阻、電耗和制造成本，提高了電解錳產(chǎn)量。
[0008]另一優(yōu)選方案是，陽(yáng)極柱的金屬芯焊接在銅排上，并且金屬芯由陽(yáng)極柱的鉛合金外層和導(dǎo)電棒的鉛殼體封閉包圍。金屬芯增加導(dǎo)電性能，大大提高了整個(gè)陽(yáng)極的強(qiáng)度，同時(shí)，將金屬芯封閉包圍，能有效地阻止金屬芯的腐蝕，延長(zhǎng)了陽(yáng)極的使用壽命。
[0009]另一優(yōu)選方案是，陽(yáng)極柱的金屬芯由陽(yáng)極柱的鉛合金外層封閉包覆，陽(yáng)極柱的鉛外層焊接或鉚接連接在導(dǎo)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(zhǎng)了陽(yáng)極的使用壽命。
[0010]另一優(yōu)選方案是，陽(yáng)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(yōu)選方案是，陽(yáng)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(yōu)選方案是，所述陽(yáng)極柱為4根或4根以上；更進(jìn)一步地，4根或兩4根以上陽(yáng)極柱可以豎直連接在導(dǎo)電棒上，并且陽(yáng)極柱相互平行。
[0013]另一優(yōu)選方案是，陽(yáng)極柱之間還有連接條連接。陽(yáng)極柱之間設(shè)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(duì)陽(yáng)極之間距離進(jìn)行定位，同時(shí)增強(qiáng)陽(yáng)極柱的穩(wěn)固性。
[0014]目前的陽(yáng)極材料都采用鉛合金材料，鉛陽(yáng)極材料的電阻率較高，但彈性模量和抗拉強(qiáng)度又較低。因此本發(fā)明用鐵、銅、鋁全部或部分替代鉛可以提高鉛合金陽(yáng)極材料的強(qiáng)度和導(dǎo)電性能，考慮到電解錳陽(yáng)極的使用環(huán)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(fā)明將原來平板開孔的陽(yáng)極板改成夾芯陽(yáng)極柱，所夾的金屬芯直徑4-8毫米，長(zhǎng)度與陽(yáng)極柱等長(zhǎng)或稍短，由夾芯柱狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成的柵欄外形，在重量相同的情況下比開孔平板的陽(yáng)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(yáng)極壽命(當(dāng)陽(yáng)極厚度減小到4毫米，陽(yáng)極報(bào)廢)；投影面積減小，陽(yáng)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(yáng)極渣(陽(yáng)極渣減少50%)，提高了電解錳產(chǎn)量(產(chǎn)量提高1_3%)，最重要的是用陽(yáng)極柱的夾芯可以有效地提高陽(yáng)極的機(jī)械強(qiáng)度，降低了陽(yáng)極柱部位的電阻，增加陽(yáng)極的導(dǎo)電能力。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是一根陽(yáng)極柱在A點(diǎn)位置的橫截面結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0018]圖3是一根陽(yáng)極柱在B點(diǎn)位置的橫截面結(jié)構(gòu)放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于這些實(shí)施例。
[0020]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，包括導(dǎo)電棒1，導(dǎo)電棒I由鉛殼體6包覆銅排2構(gòu)成，還包括陽(yáng)極柱9，陽(yáng)極柱9為柱狀，陽(yáng)極柱9為陽(yáng)極柱鉛合金外層4包覆鐵芯8構(gòu)成，陽(yáng)極柱的鉛合金外層焊接或鉚接連接在導(dǎo)電棒的鉛殼體6上，在與鉛殼體6相連接的陽(yáng)極柱9上端還設(shè)置有柔性保護(hù)套3。本實(shí)施例的柔性保護(hù)套采用熱縮護(hù)套管。
[0021]如圖2所示，本發(fā)明的電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，保護(hù)套3套在陽(yáng)極柱鉛合金外層4上。
[0022]圖3是一根陽(yáng)極柱在B點(diǎn)位置的橫截面結(jié)構(gòu)放大示意圖，如圖3所示，陽(yáng)極柱4中間夾有鐵芯8。作為替代方案，陽(yáng)極柱4中的加芯可以是銅芯或者鋁芯。
[0023]如圖1所示，本實(shí)施例的陽(yáng)極柱為11根；豎直連接在導(dǎo)電棒上，并且陽(yáng)極柱相互平行。也可根據(jù)需要采用其它數(shù)目的陽(yáng)極柱。
[0024]如圖1所示，陽(yáng)極柱4之間還有連接條5連接；所述連接條5采用與陽(yáng)極柱鉛合金外層相同的鉛合金材料，與陽(yáng)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(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明夾直徑6毫米的鐵芯，與現(xiàn)有的電解錳陽(yáng)極板相比抗彎性能提高2倍以上，導(dǎo)電性能提高8% ;本發(fā)明夾直徑8毫米的鐵芯，與現(xiàn)有的電解錳陽(yáng)極板相比抗彎性能提高3倍以上，導(dǎo)電性能提高14%。
[0026]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，包括導(dǎo)電棒，導(dǎo)電棒由鉛殼體包覆銅排構(gòu)成，還包括陽(yáng)極柱，其特征是，陽(yáng)極柱為柱狀，陽(yáng)極柱由金屬芯和鉛合金外層組成，陽(yáng)極柱的鉛合金外層焊接或鉚接連接在導(dǎo)電棒的鉛殼體上，陽(yáng)極柱的上端還套有柔性保護(hù)套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，所述金屬芯為鐵芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，所述金屬芯為銅芯或者招芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，陽(yáng)極柱的金屬芯焊接在銅排上，并且金屬芯由陽(yáng)極柱的鉛合金外層和導(dǎo)電棒的鉛殼體封閉包圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，陽(yáng)極柱的金屬芯由陽(yáng)極柱的鉛合金外層封閉包覆，陽(yáng)極柱的鉛外層焊接或鉚接連接在導(dǎo)電棒的鉛殼體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，陽(yáng)極柱的外形為圓柱形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，陽(yáng)極柱的外形為橢圓柱形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，所述柔性保護(hù)套為熱縮護(hù)套管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，所述陽(yáng)極柱為4根或4根以上，并且陽(yáng)極柱相互平行。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極，其特征是，陽(yáng)極柱之間還有連接條連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電解錳設(shè)備，具體涉及一種電解錳用夾芯鉛合金柱狀陽(yáng)極。本實(shí)用新型的方案包括導(dǎo)電棒，導(dǎo)電棒由鉛殼體包覆銅排構(gòu)成，還包括陽(yáng)極柱，陽(yáng)極柱為柱狀，陽(yáng)極柱由金屬芯和鉛合金外層組成，陽(yáng)極柱的鉛合金外層焊接或鉚接連接在導(dǎo)電棒的鉛殼體上，陽(yáng)極柱的上端還套有柔性保護(hù)套。本實(shí)用新型采用陽(yáng)極柱的夾芯可以有效地提高陽(yáng)極柱部位的機(jī)械強(qiáng)度，降低了陽(yáng)極柱部位的電阻，增加陽(yáng)極的導(dǎo)電能力，降低了電解錳的生產(chǎn)電耗，提高了陽(yáng)極的抗變形能力，延長(zhǎng)了陽(yáng)極的使用壽命。
【IPC分類】C25C1-10, C25C7-02
【公開號(hào)】CN204265866
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420150715
【發(fā)明人】曾湘波, 任惟, 周小芳
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙中錳科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年3月31日