Способ изготовления титан-двуокисномарганцевого анода Советский патент 1992 года по МПК C25B11/10 

Изобретение относится к области электрохимических производств и может быть использовано при изготовлении малоизнашиваемых нерастворимых анодов для электрохимических процессов, например в электролизе растворов серной кислоты, в процессах электрохимического синтеза, регенерации отработанных растворов, атакже электрохимической очистки сточных вод гальванохимического и машиностроительного производства.

Целью изобретения является увеличение срока службы анода за счет улучшения сцепления двуокиси марганца с основой титана.

Способ изготовления тйтан-двуокисно- марганцевого анода электрохимическим методом осуществляется следующим образом.

Пористую титановую пластину обезжиривают химически. Затем протравливают в растворе 40%-ной серной кислоты при 80°С в течение 30 мин. После этого 1-2 мин активируют в растворе состава, г/л:

Никель двухлористый (6-водный)100-200 Соляная кислота 100-150 Аммоний фтористый 20-40 В этом же растворе осаждают слой никеля на подложку пористого титана при катодной плотности тока 3-5 А/дм в течение 30 мин. При этом используют аноды из свинца или титана. В процессе следующей операции пористый титан с промежуточным покрытием никеля помещают в электролит на основе сернокислого марганца для наращивания осадка Мп02. Состав электролита. г/л:

Марганец сернокислый (5-водный)130-170 Серная кислота 15-45 Перхлорат аммония 1-5 Электролиз ведут в течение 10 ч при анодной плотности тока 1-5 А/дм . температура электролита 85-95°С. В качестве катодов используют свинец или титан. Время электролиза 10 ч считается оптимальным для получения осадка с заданными свойстVI

О

CJ

VJ со

вами. При повышении времени электролиза наблюдается рост сопротивления электрода и снижение сцепления слоя MnOj с подложкой. Если проводить электролиз менее 10 ч, химическая стойкость и срок службы электродов снижаются в результате воздействия электролита, в котором применяются титан-двуокисномарганцевые аноды.

В случае использования титан-двуокис- арганцевого анода в кислых средах(хро- мирование, электролиз H2S04, HCI или регенерации травильного раствора печатных плат) при плотностях тока свыше 1 А/дм2 пластины пористого титана с образовавшимся осадком МпОа подвергают обжи- гу в течение 1 ч при температурах порядка 400-450°С для преобразования в структуру / -Мп02. В условиях работы анодов в нейтральных средах (извлечение ионов тяжелых металлов из отходов гальванохимического производства) при плотностях тока. Не превышающих 1 А/дм2, пористый титан со слоем Мп02 обжигу не подвергают.

Параметры изготовления двуокисно- марганцевых анодов приведены в табл. 1.

Результаты сравнительных испытаний титан-двуокисномарганцевых анодов в различных средах приведены в табл. 2.

Таким образом, аноды, изготовленные по предлагаемому способу, отличаются более продолжительным сроком службы в раз- личных средах, так как они обладают большей химической стойкостью.

Формула изобретения Способ изготовления титзн-двуокисно- марганцевого анода, включающий нанесение промежуточного покрытия на основу из титана и получение двуокиси марганца из электролита на основе сернокислого марганца, отличающийся тем, что. с целью увеличения срока службы анода за счет улучшения сцепления двуокиси марганца с основой, нанесение промежуточного покрытия на пористый титан осуществляют электролизом из электролита никелирования при плотности тока 3-5 А/дм2, а электролит на основе сернокислого марганца содержит перхлорат аммония в количестве 1-5 г/л.

Изобретение относится к области электрохимических производств и может быть использовано при изготовлении малоизнашиваемых анодов для электролиза растворов серной кислоты, в процессах электрохимического синтеза, регенерации отработанных растворов и т.п. Целью изобе- ретения является улучшение технологичности процесса и увеличение срока службы анодов. Поставленная цель достигается за счет электрохимического нанесения никелевого подслоя на пористую титановую основу при плотности тока 3-5 А/дм2 и образования активного покрытия диоксида марганца электролизом из сернокислого электролита с добавкой перхлората аммония в количестве 1-5 г/л. 2 табл.

лаете краевые пригары, трецину t отдельных местах.

Вид испытаний

Сцепление МпО с основой титана число термоударов, выдержанных электродом

Электролиз в отработанном аммиачном растворе травления печатных плат (концентрация Cuf+ в пересчете на металл 100 г/л): длительность электролиза, ч, при плотности тока 5 А/дм2

напряжение на электролизе, В

потери массы MnO-j по окончанию электролиза, мг/м2

внешний вид анодов

Электролиз в разбавленном электролите цинкования (концентрация

Zn в пересчете на металл)

0,05 г/л):

длительность электролиза, ч, при плотности тока 1 А/дм2

напряжение на электролизе,В потери массы , мг/м2 внешний вид

Электролиз в растворе серной кислоты, концентрация 100 г/л:

длительность электролиза,ч, при плотности тока 10 А/дм2

напряжение на электролизере, потери массы Мп02, мг/г. внешний вид анода

Таблица

Способ изготовления анодов

Предлагаемый I Прототип

I

25

20

2k 5-6

100 ез изменений

2k 8-10

220

Образование белого осадка солей на поверхности МпОг

100 6-7 50 изменений

100

10-12

100

Разрыхление слоя МлСи

50

5-6

120

видимых изний

50

8-10

250

Трещины и сколы МпО,