[发明专利]一种钛基-β型二氧化铅的阳极、制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种钛基‑β型二氧化铅的阳极，包括钛网基体，基体表面由内至外依次设有底层、中间层和表面层；其特征在于：所述的表面层为含五氧化二钽粉末的β‑二氧化铅的表面层。本发明还包括一种钛基‑β型二氧化铅的阳极的方法。本发明所述的钛基‑β型二氧化铅的阳极，用于废铅酸蓄电池湿法回收铅，可以使在硫酸和铵盐介质下钛基‑β型二氧化铅的阳极的使用寿命达到6000小时，大大提高了使用寿命，降低生产成本、提高了生产效率，同时具有电解效率高的优点。

技术领域

本发明涉及废铅酸蓄电池回收阳极领域，特别涉及用于一种钛基-β型二氧化铅的阳极、制备方法及其应用。

背景技术

随着铅酸蓄电池在汽车、电动汽车和电动摩托车等方面的广泛应用，2018年已达400万吨的用铅量，占总用铅量90％，相应的废铅酸蓄电池的处理量也十分巨大。因此，废铅酸蓄电池回收是再生铅循环利用中重要的组成部分。

在废铅酸蓄电池回收过程中，火法回收铅酸蓄电池由于环境污染的原因，行业整顿已经迫在眉睫，湿法回收铅的行业将来将作为主要发展方向，所以湿法回收铅酸蓄电池中的电解阳极的选用成为关键的一环。

在废铅酸蓄电池湿法回收铅的过程中，通常采用的阳极一般为钛阳极、铅阳极、石墨阳极、钛基涂钌铱钽阳极等。这些阳极现在均在实验之中，没有取得很好的应用。而我们研发的用硝酸铅电积法制造钛基-β型二氧化铅的阳极适用于湿法回收铅工艺，使用寿命为4-12个月，成本低廉，且应用范围广，因此拥有很好的应用前景。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种使用寿命长、电解效率高的阳极、制备方法及其应用。

为达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种钛基-β型二氧化铅的阳极，包括钛网基体，基体表面由内至外依次设有底层、中间层和表面层；其特征在于：所述的表面层为含五氧化二钽粉末的β-二氧化铅的表面层。

进一步的，所述的中间层厚度为0.1-10μm。

进一步的，所述的表面层厚度为1-4mm。

本发明还包括一种钛基-β型二氧化铅的阳极的方法，包括底层制备、中间层制备和表层制备；其特征在于：所述的表层制备为由硝酸铅电积法制备所得。

进一步的，所述的表层制备方法为：配制硝酸铅溶液，将五氧化二钽添加至溶液中；将含有底层和中间层的钛网基体，在上述溶液中电积，控制电流密度在50-600A/m²，电积1-10小时，控制温度在10-70℃，制得含五氧化二钽粉末的β-二氧化铅的表面层的阳极。

进一步的，所述的硝酸铅溶液质量浓度为10-75％。

进一步的，所述的五氧化二钽粒度为0.01-0.06mm；

进一步的，所述的五氧化二钽添加至溶液中后五氧化二钽的质量浓度为5-20g/L。

进一步的，所述的底层制备的方法为：配置五氧化二钽和四氯化钛的盐酸水溶液；将配置好的盐酸水溶液，涂刷在钛网基体上，并进行干燥，制得含底层的基体。

进一步的，所述的五氧化二钽和四氯化钛的成份浓度为0.1-2mol/L，盐酸质量浓度为20-40％。

进一步的，还包括将含底层的基体在200-800℃的空气中加热0.1-5小时，出炉冷却至常温的步骤。

进一步的，所述的中间层的制备方法为：将氧化铅溶于氢氧化钠水溶液中配制溶液至饱和；将含有底层的钛网基体，在上述溶液中电积，控制电流密度在50-600A/m²，电积1-10小时，控制温度在10-70℃，制得含α-二氧化铅中间层的基体。

进一步的，氢氧化钠水溶液浓度为1-5mol/L。