Малоизнашиваемый анод Советский патент 1991 года по МПК C25B11/00 

Изобретение относится к электрохимическим производствам, в частности к технологии изготовления анодов для электрохимической экстракции металлов из разбавленных электролитов (например, промывных вод гальванического производства).

Цель изобретения - повышение срока службы, снижение энергозатрат при электролизе и улучшение механических характеристик электрода.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве токопроводящей основы используют композиционный углерод-углеродный листовой материал (УКЛ) толщиной 2-3 мм.

Материал УКЛ представляет собой углеродную ткань, пропитанную пироуглеродом. Пироуглеродная матрица получена пиролизом углеводородов на поверхности углеродных волокон при температуре 900- 1200°С.

Аноды готовят следующим образом.

Пропитывают углеродный композит при комнатной температуре в водном растворе нитрата кобальта, содержащем 500-1000 г CofNOab 6Н20 на 1000 г воды в течение 15 мин. Затем электроды вынимают, сушат в горизонтальном положении при 100°С в течение 30 мин, после чего выдерживают в муфельной печи при 270-300°С в течение 15 мин для термического разложения нитрата кобальта. Операции пропитки, высушивания и последующего термического разложения повторяют 4-6 раз до получения СозОз в количестве 2-4 г/дм .

Пропитывают углеродный композит в расплаве Мп(ЫОз)2 бНаО при 40-50°С в течение 15 мин. Затем электроды вынимают, сушат в горизонтальном положении при 100°С в течение 30 мин, после чего выдерживают в муфельной печи при 180-200°С в течение 15 мин для термического разложения нитрата марганца. Операции пропитки, высушивания и последующего термическосл

с

а о

00

со

о

го разложения повторяют 4-6 раз до получения Мп02 в количестве 2-4 т/дм2.

Благодаря специфической структуре углерод-углеродных композиционных материалов, основа легко пропитывается солями металлов, обеспечивается хорошее сцепление оксида с основой, малое переходное сопротивление на границе основа/оксид и высокая по сравнению с графитом механическая прочность анодов.

При сравнительных испытаниях оксид- нокобальтовых электродов на основе графита и на основе УКЛ в процессе извлечения кадмия из разбавленного сульфатного электролита состава, г/л: CdSCM 8/ЗН20 5; (NN4)2 S0425; добавка ОС-20-0,1; дисперга- тор НФ-Б-0,5 при плотности тока 1 А/дм2 в прерывистом режиме (суммарное время электролиза 335 ч), убыль массы анода составила 6,6 г/дм2, анод сохранил свои геометрические размеры. В то время, как для анода СозСМ/графит убыль массы составила 69,1 г/дма, геометрические размеры анода существенно уменьшились. Износ анодов Мп02/УКЛ за 2 мес

испытаний составил, г/дм : в сульфатном электролите 1,2; в хлоридном 6,0. Напряжение на электролизере при работе с анодом СозО /графит составило 3,15 В, а при работе с анодом - 3,0 В.

Таким образом, металлооксидные аноды на основе УКЛ предпочтительнее, чем на основе графита, так как повышается срок службы анодов и снижаются энергозатраты

при электролизе.

Формула изобретения

1.Малоизнашиваемый анод, содержащий токопроводящую основу и покрытие из

оксида неблагородного металла, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы и снижения энергозатрат при электролизе, в качестве основы используют углерод-углеродный композиционный материал, состоящий из углеродной ткани, насыщенной пироуглеродом.

2.Анод по п. 1, отл и чающийся тем, что в качестве оксида неблагородного металла используют оксиды кобальта или марганца.

Изобретение относится к электрохимическим производствам, в частности к технологии изготовления анодов для электрохимической экстракции металлов из разбавленных электролитов. Цель изобретения - повышение срока службы, снижение энергозатрат при электролизе и улучшение механических характеристик электрода. Для этого в качестве токопроводящей основы используют композиционный углерод-углеродный материал, представляющий углеродную ткань, пропитанную пироуглеродом, и на нее наносят покрытие из оксида неблагородного металла. 1 з.п.ф-лы.