Анод для электрохимических процессов Советский патент 1982 года по МПК C25B11/00 

(5) АНОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

I

Изобретение относится к.электрохимии, в частности к анодам, применяемым при электролизе щелочно-карбонатных электролитов.

Известно, что в этих электролитах в качестве анодов применяется Ст.З с никелевым покрытием, никель, платиновая жесть, платинированный титан II .

Недостатком анода является его значительная коррозия при электролизе щелочно-карбонатных электролитов.

Известны также аноды, состоящие из титановой основы с платиновым покрытием 2. ,

Недостатком анодов является то, что при использовании анодов с тонким покрытием наблюдается отслаивание и разрушение покрытия и увеличение толщины покрытия приводит к значительному удорожанию анодов, и кроме того, возникают трудности при получении сплошных пленок платины по титановой основе.

Цель изобретения - повышение стойкости анода при электролизе щелочнокарбонатных электролитов и снижение затрат на проведение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что на поверхность основы из вентильного металла наносится активное покрытие, состоящее из сплава никеля и ниобия, содержащего 5075 ат.% никеля.

Сплав ниобия с никелем получают сплавлением компонентов в вакуумной высокотемпературной печи. Полученный сплав размалывают до тонкодисперсного состояния (размеры частиц порядка Во мкм), порошок наносят на титановую основу и с помощью электроннолучевой установки проводят поверхностное плав /1ение порошка сплава, образуя на титане сплошное проплавленное покрытие.

Данные по коррозионным испытаниям ряда сплавов в щелочно-карбонатных -ДДектролитах при использовании их в

3Э2Э

качестве анодов (плотность тока 0,2 А/см ) приведены в таблице.

Из таблицы видно, что наилучшей коррозионной стойкостью обладает сплав NbNi(75) и достаточной NbNi(50) Сплав является интерметаллическим соединением, он более хрупок, чем все остальные сплавы, поэтому более удобен для получения покрытий. Применение анода с покрытием, содержащим меньше 50% и больше 75 никеля, приводит к увеличению износа анода.

П р и м е р . На титановую полосу толщиной 2 мм седиментацией наносят слой порошка сплава NbNi, содержащего 75 никеля, в количестве 100 мг/см. Спл,ав прокатывают на , вальцах для прочного удержания его на титановой основе, затем обрабатывают на электроннолучевой установке сканирующим лучом. Полученное покрытие прочно сцеплено с основой.

Коррозионные испытания в течение 20 сут дали потери в весе 0,03 мг/см сут при токе поляризации 0,2 А/см в электролите 100 г/л K CCU+IOO г/л КНСО.З Ри температуре электролиза . Предполагаемый ресурс анода составляет 3000 сут.

Полученный анод обладает достаточной коррозионной стойкостью в щелочно-карбонатных электролитах. Возможность его термического сопряжения с титановой основой позволяет получать слой большой толщины, необходимый для.длительной работы анода. На сплаве ниобий-никель перенапряжение выделения кислорода ниже, чем на платине (на 0,2 В при плотности тока 0,1 МА/см) , что снижает энергозатраты при работе электролизера.