Способ изготовления титан-диоксидномарганцевого анода для производства электролитического диоксида марганца

Скачать ZIP архив.

Текст

(5)5 С 25 В 11/10 Т ИДЕТЕЛ ЬСТВ ВТОРСКОМ и элекзе, В.П, овский,кои хими жапарид . А. Кали Какурия 691, кл. 25 В ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР.(71) Институт неорганичестрохимии АН ГССР(56) Патент США М. 42611/16, 1981. Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности, к изготовлению титан-диоксидномарганцевого анода (ГДМА) для получения электролитического диоксида марганца (ЭДМ),Известен способ изготовления ТДМА путем многократного нанесения на титановую основу расплава нитрата марганца, с последующим термическим разложением его. Такие аноды применятся для производства ЭДМ."Известен способ изготовления анода, в котором основу анода получают смешиванием порошков титана и марганца, последующим прессованием и спеканием и дальнейшим нанесением на основу раствора нитрата марганца с термической обработкой последнего,Известен также анод на основе вентиль- ного металла с покрытием из диоксида марганца, которое осаждается при термическбм разложении спиртового оаствора нитрата марганца и которое или легировано металлом, или активировано при(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИТАН-ДИОКСИДНОМАРГАНЦЕВОГО АНОДА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ДИОКСИДА МАРГАНЦА(57) Сущность изобретения; на основу из титана или ето сплава наносят активное покрытие из диоксида марганца, образованного при термообработке раствора карбоната марганца, в течение 15 - 20 мин с последующей промывкойв сернокислом растворе сульфата марганца. Процесс проходит многократно. ении -лучами или содержит стабилиоблучзатор.Наряду с достоинствами, способы изготовления анода, приведенные в качестве аналогов, имеют один общий недостаток; выделение ядовитого газа - диоксида азота при термическом разложении нитрата марганца,Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату; выбранным в качестве прототипа, является способ изготовления электрода с активным покрытием из диокси- да марганца, которое наносится на титановую основу при термическом разложении нитрата или карбоната марганца, а также солей марганца карбоновьх кислот, или смеси указанных соединений. Затем электрод обрабатывают раствором перекиси водорода,Электрохимические свойства анода по прототипу (в частности, стойкость против пассивации) не удовлетворяют специфи:еские условия получения ЭДМ по следующимпричинам, Процесс получения ЭДМ на тита 1788088новых анодах без активного покрытия сопровождается их пэссивацией, прОявляю-щейся в увеличении напряжения наэлектролизере и снижении силы тока, Гожесамое, но с меньшей скоростыю происходитпри получении ЗДМ с йспользовэниемТДМА, В данном случае окисление титана,под слоем диоксида марганца (являющеесяпричиной пассивации), кроме других факторов, происходит вследствие проникновенияэлектролита через поры и трец(ины активного слоя к границе диоксида марганца с металлом, Снизить действие этого фактораможно полуцением мелкокристаллическихмапопористых осадков диоксида марганца,Цель изобретения - улуцшение электрохимических свойств ТДМА при полученииЭДМ путем уменьшения пористости электрода,Поставленная цель достигается тем, чтодпя нанесения активного покрытия диоксида марганца на титановую основу путем термообработки карбонатэ" марганца,термообработку проводят в течение 15 - 20минут споследующей промывкой электродав сернокислом растворе сульфата марганца,при этом указанные операциипроводят десятикратно при их чередовайии.Предлагаемое техническое решениеможет быть реализовано следующим образом. Поверхность титана или его сплавапредварительно обрабать 1 вают одним изспособов, применяемых на производствеЭДМ (дробеструйка, пескоструйка или катодная поляризация), После этого элек,трод окунают в насыщенную воднуюсуспензию карбоната марганца и вынимаютчерез 7 - 10 мин. Далееэлектрод выдеркивают при температуре 300 - 350 С в течение15 - 20 минут, При этом протекает реакция(схематически):ОлМпСОз - е МпОг+ СО+ Мп 20 з. Затемэлектрод охлаждаюти с целью растворениянизших окислов марганца, образующихсяпри термическом разложении карбонатамарганца, помещают в сернокислый раствор сульфата марганца,применяемогодляэлектролитического получения ЗДМ,Эти операции проводят десятикратно.Сравнение заявляемого техническогорешения с прототипом показывает, что оноотличается от известного способа обработки электрода в сернокислом растворе сульфата марганца и соответственно условиямипроведения этого процесса.П р и м е р. Предварительно прошедшийдробеструйную обработкустерженьиз титанового сплава ЙТ 1.0 нэ 10 минут опускалив водную суспензию кабоната марганца.45 50 Обработка поверхности ТДМА в серно- кислом растворе сульфата марганца осуществляется для растворения и удаления с поверхности активного слоя низших оксидов марганца, также образующихся при термической обработке карбоната марганца, с тем, чтобы образующиеся при этом поры заполнялись кристаллами диоксида марганца, образующимися при последующем проведении указанного процесса.Подтверждением необходимости обработки каждого слоя активного покрытия ТДМА в сернокислом растворе сульфатамарганца служит сравнение результатов параллельных испытаний, проведенных точно в одинаковых условиях получения ЭДМ нэ После этого электрод вынимали л помещалив печь, где выдерживали его при температуре 340 С в тецение 15 минут. После охлаждения до комнатной температуры, электрод5 на 30 мин помещали в раствор, предназначенный для получения ЭДМ (концентрацияМпЯО 4 - 90 г/л концентрация Н 250 л г/л,температура - 90 - 95 С), После десятикратного повторения укаэанных операций, гото 10 вый к использованию электрод применяликак анод для получения ЭДМ, В кацествекатода служил свинцовый сплав, применяемый для этой же цели на заводе ЭДМ Руставского ПО "Азот" (Республика Грузия). С15 одним и тем же анодом было проведеночетыре опыта, каждьй из которых протекалнепрерывно при одном и том ке заданномрежиме (табл, 1, Температура во всех опытах была 90 - 95 С. Между собой опыты отли 20 чались различнымивеличинами заданнойайодной плотности тока или концентрациями Мп 504 и Н 250 л, Общая продопкительность работы анода составила 35 б ч. ОсадокЭДМ отбивался с анода после 2-го и 3-го25 опытов,, Как показь 1 вают данные табл. 1, несмотряна относительно жесткие условия проведения электролиза, напряжение назлектролизере оставалось в пределах нор 30 мы (нэ заводе ЗДМ нормальным принятонапряжение, не превышающее в среднем3,5 В. Выход потоку ЭДМ в среднем составл ял 9 б 70, продукт соответствовал ГОСТ25823-83 на эпектролитический диоксид35 марганца.Применяемые при изготовлении ТДМАинтерваль 1 температур (300-350 С) и времени (15 - 20 мин,) обосновано тем, что притемпературе ниже,300 С реакция не идет, а40 выше 350 С идут и побочные процессы; привремени процесса меньше 15 мин реакцияидет неполно, а выше 20 мин необходимыепроцессы завершаются (табл, 2 и 3),1788088 Таблица 1 Показатели электролиза получения ЭДМ на ТДМА Таблица 2 предлагаемом ТДМА (табл. 1) и на ТДМА, неподвергавшемся такой обработке (табл. 4),Данные табл. 1-4 показывают, что прииспытании электродов довольнов жесткихусловиях электролиза, предлагаемый анод(табл. 1) по электрохимическим характеристикам превосходит анод, не подвергавшийся обработке в сернокислом растворесульфата марганца после каждого нанесе ния активного покрытия (табл, 4),Применение сернокислого растворасульфата марганца для обработки ТДМАимеем следующие преимущества: он всегдаимеется на производстве ЭДМ, так как последний получают электролизом этого раствора; после обработки электродаобработанный раствор (еще обогащенныйионами марганца) можно применять дляполучения ЭДМ; необходимость промывкиТДМА после обработки от посторонних веществ отпадает.Эффективность предлагаемого способаизготовления ТДМА заключается в том, что многократная обработка его в сернокислом растворе сульфата марганца, уменьшая пористость активного покрытия, тем самым уменьшаетскорость пассивации анода и, 5 следовательно, среднее напряжение наэлектролизере, т. е, улучшает его электрохимические свойства. Формула изобретения10 Способ изготовления титан-диоксидномарганцевого анода для производства электролитического диоксида марганца,включающий нанесение на титановую основу активного покрытия диоксида марганца15 путем термообработки карбоната марганца,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения электрохимических свойств анода за счет уменьшения пористости, термообработку проводят в течение 15-20 мин с20 последующей промывкой в сернокисломрастворе сульфата марганца, при этом указанные операции проводят десятикратнопри их чередовании,1788088 Таблица 3 ролиза получения ЭДМ на Т каэател Ж,Кебадзргентал венн 11303 Производствен.Гагарина, 1 Редактор С.КозловаЗаказ 53ВНИИПИ Госуда тавительред М.Моажкомитета иМосква, Жрректор Н Милюкова Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ

Смотреть

Заявка

4741499, 29.09.1989

ИНСТИТУТ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ЭЛЕКТРОХИМИИ АН ГССР

КЕБАДЗЕ ЖИУЛИ МИХАЙЛОВИЧ, ДЖАПАРИДЗЕ ЛЕВАН НИКОЛАЕВИЧ, ПРУИДЗЕ ВАЖА ПАРМЕНОВИЧ, ДИНКЕВИЧ ФЕЛИКС ЭММАНУИЛОВИЧ, КАЛИНОВСКИЙ ЕВГЕНИЙ АДАМОВИЧ, ЧАХУНАШВИЛИ ТЕМУРИ АЛЕКСАНДРОВИЧ, КАКУРИЯ ЛИАНА ШОТАЕВНА

МПК / Метки

МПК: C25B 11/10

Метки: электролитического, диоксида, производства, анода, титан-диоксидномарганцевого, марганца

Опубликовано: 15.01.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1788088-sposob-izgotovleniya-titan-dioksidnomargancevogo-anoda-dlya-proizvodstva-ehlektroliticheskogo-dioksida-marganca.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления титан-диоксидномарганцевого анода для производства электролитического диоксида марганца</a>

Похожие патенты