[发明专利]一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法

说明书

一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法，在钛管表面包裹钛网，再通过烧结法在钛基体上进行中间增强涂层(Ti/SnO₂+Sb₂O₃/或Ti/SnO₂+Sb₂O₃/MnO₂)，然后分别在碱性环境和酸性环境下掺杂复镀(Ti/α‑PbO₂‑RuO₂‑REO‑CoO)层和(Ti/β‑PbO₂‑CeO₂‑ZrO₂)层，可制得钛基管网复合铅阳极，由钛管、导电棒(铜管)、钛网、导电铅复合涂层组成。采用本发明的工艺和方法制造的旋流电解用钛基管网复合铅阳极能显著降低经济成本、降低能耗、能通过大电流导电性好、析氧过电位高、催化性能好、电化学活性高，在含F^‑、Cl^‑、ClO^‑、NO₃^‑、SO₄^2‑、CO₃^2‑和SiF₆^2‑的水溶液中使用都十分稳定，耐蚀性和长寿命，环保，不污染槽液，产品质量高。

技术领域

本发明涉及湿法冶金及有色金属回收技术领域，特别是涉及一种旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法。

背景技术

湿法冶金及有色金属的回收，大多数是靠电解工艺进行的。电解阳极，是电解过程必不可少的核心部件，它的质量好坏影响着电效、能耗及阴极产品的质量。传统电解糟中的阳极大多数为板状阳极，其工作电流密度高、且溶液在槽体中的流速缓慢，容易造成因浓差极化现象导致阴极产品质量下降。旋流电解法，是一种新型的湿法冶金提取金属的方法，它是利用高速旋流的溶液，在管状阳极的电催化作用下，阴极析出所需的金属。目前管状阳极是钛涂层贵金属氧化物阳极，此阳极的费用高、加工制作程度难，涂层的厚度一致性不均匀，容易在电解过程中，某处容易击穿，从而导致整个阳极导电失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低阳极费用，同时提高阳极的导电催化活性的旋流电解装置用钛基管网复合铅阳极及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)钛基体前处理：将钛网包裹于同样直径大小的钛管或钛包铜管或钛包铝管上焊接形成钛基复合管网，然后用5-10％NaOH溶液在60-80℃时进行碱侵蚀除油后再进行水洗得到钛基材，之后对钛基材进行喷砂处理，去除氧化皮；喷砂过程主要是利用高速沙流的冲击作用清理和粗化基体表面，将基体表面的钛氧化皮去除，露出原本的纯钛基体，并给予其表面一定的粗糙度；

2)草酸刻蚀：将钛基材用浓度为10-15％的草酸溶液进行沸腾煮2-3h后水洗；

3)中间增强层：按照摩尔比9:1配比将四氯化锡(SnCl₄·5H₂O)和三氯化锑(SbCl₃)、硝酸锰Mn(NO₃)₂的一种或两种掺杂制成增强剂，然后按10:1的体积比将正丁醇或异丙醇和盐酸制成溶剂，将增强剂与溶剂按4:6的体积比混合得增强涂料，在步骤2)的钛基材表面涂覆增强涂料后在420-450℃进行烧结分解沉积层，得到中间增强涂层Ti/SnO₂+Sb₂O₃或Ti/SnO₂+Sb₂O₃+MnO₂；

4)安装钛铜复合导电棒：将步骤3)处理好的钛基材与钛铜复合导电棒焊接，管网两端焊接密封制成钛铜复合导电棒；