[实用新型]DSA蜂巢阳极

说明书

技术领域

本实用新型涉及DSA阳极，特别涉及一种具有蜂巢结构的DSA阳极。

背景技术

现有湿法冶金领域，如Mn、Cu、Zn等均采用铅合金阳极电积提取目标产物，它存在诸多缺点。作为铅阳极的替代，涂层钛阳极(又称DSA)具有如下优点：1.较低的材料消耗率,可代替体积大、重量重的高硅铁阳极和铅银合金阳极。2.较高的电催化活性,价格较镀铂阳极便宜,可采用较大的阳极电流密度和较低的电源输出电压。3.稳定的尺寸，有利于保持极距的均匀性，有利于电解进行，提高电解效率。4.可加工成各种形状(板状、网状和管状等)。

然而，DSA阳极也存在下述局限性：

首先，钛基底易氧化、涂层易脱落或涂层中活性组分易溶解。用于金属提炼用的DSA阳极通常面积大，存在较大的涂层内应力。内应力随着面积的增大而上升，更容易出现涂层裂缝、分层脱落等现象。一旦出现此类情况，氧侵入基底，钛基层生成氧化膜。阳极迅速恶化，涂层失效，且恶化范围与速率均不可控制。例如PbO₂涂层阳极由于β₂PbO₂固有的电积畸变使β₂PbO₂与基体不能牢固地结合,使用过程中钛基体会产生氧化物薄膜,会使金属钛钝化,使得导电困难。

其次，反应产物对电极表面的吸附“毒化”作用：在电解金属锰的生产过程中，阳极不可避免地会产生二氧化锰的副反应。这种副反应产物对DSA阳极的涂层具有“毒化”作用。

第三，钛作为阀金属(valve metal，常见的阀金属有Al、Mg、Ti及其合金)，用作DSA阳极的基材。一旦涂层开始恶化，就会大量产生不希望的阳极反应物，浪费电能。

因而，涂层钛阳极使用寿命较短、易失效，限制了它在湿法冶金领域，尤其是在副反应产物明显的金属电解生产中的推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有蜂巢结构的DSA阳极，可以解决上述现有技术问题中的一个或多个。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种DSA蜂巢阳极，包括导电基架和多个DSA阳极片，导电基架包括导电横梁和蜂巢孔板，蜂巢孔板固定在导电横梁上，蜂巢孔板具有多个孔，多个阳极片分别与多个孔位置对应并安装在蜂巢孔板上，阳极片与蜂巢孔板电导通。

上述结构具有如下优点：由多个DSA阳极片形成DSA蜂巢阳极的“蜂巢”结构单元，每个单元具有较小的表面积，可以大幅度降低DSA阳极片的涂层内应力，不易出现涂层裂缝、分层脱落等现象，减少涂层失效的概率；可以将可能发生的涂层恶化控制在各个单元之中，不容易发生大面积的弥漫性扩散而造成涂层整体恶化失效，从而提高阳极使用寿命；在某一DSA阳极片的涂层损坏时，可以方便地在现场更换，既节约成本，又方便生产；降低DSA电极片的加工难度，提高产品质量；此外，蜂巢孔板的多个孔形成的蜂巢结构提高了基础导电能力与电场分布的均匀性。

在一些实施方式中，上述阳极还可包括多个基座，蜂巢孔板上具有多个基座孔，基座固定在基座孔内，DSA阳极片通过基座固定于蜂巢孔板上。基座既能导电又耐腐蚀，由此，通过基座将多个DSA阳极片安装至蜂巢孔板上，方便拆装。

在一些实施方式中，基座为能够导电的螺杆，DSA阳极片具有安装孔，螺杆穿过安装孔以可拆卸方式固定。紧固可采用螺母方式，卡扣方式等适合拆卸的方式。由此，可以使得DSA阳极片的更换更方便。

在一些实施方式中，DSA阳极片的表面具有透气贴膜。存在阳极副反应产物的环境下，使副反应产物生长于网状透气贴膜之上，保护DSA阳极片的涂层免受副反应产物的毒化，方便剥离副反应产物，避免为清除副反应物而对DSA阳极片的涂层产生损害，有效保护DSA阳极片的涂层。

在一些实施方式中，导电横梁由铜制成，蜂巢孔板由铝制成，蜂巢孔板表面具有耐腐蚀的防护层。蜂巢结构提高了阳极基础导电能力与电场分布的均匀性。铝具有良好的导电性能，且可塑性强，容易加工，同时铝材的价格低，降低了阳极制作成本。防护层可保护铝制蜂巢孔板不被腐蚀，消除阳极液面线腐蚀现象。

在一些实施方式中，防护层是特富龙涂层或环氧树脂涂层。通常，阳极在使用过程中，需长时间浸泡在酸性溶液之中，该防护层是绝缘的，既可保护铝制蜂巢孔板，也可以在钛作为阳极片的基材时，抑制不想要的阳极反应物的产生，如金属锰电解中二氧化锰副反应物，从而节约电能。

在一些实施方式中，螺杆为沉头螺杆，多个DSA阳极片分别安装在所述蜂巢孔板的两面。提高了蜂巢孔板上电场分布的均匀性。