Нерастворимый анод для получения электролизом из водных электролитов металлов

О П И С А Н И Е996523ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцкалнстическииРеспублик Ф .т .г(23) П риорктетОпубликовано 15.02.83. Бюллетень Эй 6Дата опубликования описания 15,02,83 ГфеуАврствекаЙ квмктвт яф аеквм кзввретекий и втврьпкй(72) Автор то дф окзо,Сизов и Х, Ш. Габитов зобретеии я Усть-Каменогорский строительно-лорожный и Усть-Каменогорский свинцово-цинковый ким. В, И, Ленина 7 ) 3 ксккккот(54) НЕРАСТВОРИМЫЙ АНОД ЛЛЯ ПОЛУЧЕНЭЛГКТГОЛИЗОМ ИЗ ВОПНН 1 Х ЭЛЕКТРОЛИТОВМЕТАЛЛОВ ст в Яй ения нерастворим ых аноо испольэовать слаРь Изобретение относится к производу металлов электролизом из водх растворов и л 1 ожет быть использоо при электролизе цинка, кадми меди.5Известен нерастворимый анод для получения электролизом из водных растворов металлов, выполненный из материала на .основе титана 11,Наиболее близким к изобретению 0по технической сути и достигаемомч результату является нерастворимый анод для получения электролиэом из водных раствором металлов, выполненный из материала на основе титана, содержащий 15 10-15% марганца, Анод из такого сплава обладает малым,по сравнению со свинцовым,весом (20-25 кг), высокой прочностью (800-1200 мн/4 и корроэионкой стойкостьк (0,12-0,14 тlмйч) 2Однако титано-марганцовистым силаом присущи и недостатки, ограничивающие их использование в качестве нерастворимых анодов. При содержании в сплаве до 5-8. марганца он обладает высокой коррозионной стойкостью и хорошей обрябатываемостыо резанием, но потенциал выделения кислорода на аноде из такого сплава высок и составляет, например, при плотности тока 500 Л/мз 3,8-4,6 В, т.е, при его иопользовании расход энергии возрастет в 1,5-2 раза по сравнению со свинцово- серебряным анодом. Увеличение содержания марганца в сплаве до 10-16% позволяет понизить потенциал выделения кислорода на аноде до Зй 2-3 й 4 В, однако при этом резко снижается коррозионная стойкость за счет анодного растворения марганца в электролит, Кроме того, резко возрастает твердость сплава и он поддается обработке только абразивными инструментами, что затрудняет изготовление анодов требуемых размеров и формы.Для иэготовлдов целесообразнтитана со свинцом, Для получения сплавов титан-свинец возможно применениеметода диффузионного насыщения титанасвинцом.Цель изобретения - сокращение удельного расхода электроэнергии, увеличениекорроэионной стойкости и снижение себестоимостииЦель достигается тем, что нерастворимый анод для получения из водных элек ртролитов металлов, например, меди, цинкакадмия, выполненный из материалана основе титана, выполнен из титана,насьпценного с поверхности свинцом до10-25 вес.% 1%Глубина насыщенного слоя 0,8-1,2 мм,Концентрация свинца в слое изменяетсяот 25% нв поверхности до 10% на расстоянии 0,7 б, мм от поверхности (притолщине слоя 1,0 мм),20В качестве основы для изготовленияиспользуются листы технически чистого титана ВТ 1-0, а также сплавовтитана ВТ(5% АВ, остальное Т 1 )и ОТ 4-0 (4,25% А 6, 1,4% МИ,осталь Зное Т ),Насыщение свинцом проводят последующей технологии: очистка поверхности листа от окислов; погружение листов в расплавленный свинец; выдержка втечение 2-6 ч при постоянной температуре;извлечение листов из свинца и охлаждение в струе воздуха,В табл, 1 приведена зависимость глубины диффузионного слоя ( Д ) от темпера 3туры ( ) и времени выдержки (Г) показанаСкорость насьпцения титана свинцомпри 70 дфС и ниже очень мала. Максимальная глубина слоя при 700 С и вью 40держке в течение 10 ч составляет0,125 мм.В табл. 2 приведена зависимость потенциала анода () и скорости коррозии () от плотности тока ( 1 ) на4аноде,При температурах выше 850 С скорость насыщения титана свинцом высока,однако параллельно с насыщением поверхности происходит растворение титана в свинце, что нежелательно из-эа потери титана и загрязнения свинца. Заметного увеличения глубины слоя получить при этом не удается. Поэтому оптимальным диапазоном температур для насьпцения титана свинцом является 750-850 С,Электрохимические параметры предлагаемых материалов исследуют потенциоствтическим методом, а также в лабораторном электролизе (табл. 2).Аноды (табл. 2), полученные путем насьпцения технического титака ВТ 1-0 (сплавы 1 и 2), а также сплавов титана ВТ(.сплав 3) и ОТ 4-0 (сплав 4) имеют более низкий потенциал выделениякислорода и меньшую скорость коррозии, чем сплавы титана с марганцем (сплавы 5 и 6).Для сравнения приведены характеристики и свинцово-серебряного электрода (сплав 7). При приблизительно равных потенциалах выделения кислорода скорость коррозии свинцово-серебряного электрода в 7-10 раз больше, чем предлагаемого.Можно :делать также вывод, что анод из тйтана, насьпценного свинцом, можно использовать при плотностях тока 750 Аlм2 и выше, тка квк скорость коррозии при увеличении плотности тока возрастает незначительно. Таким образом, предлагаемый материал сочетает в себе положительные свойства известных нерастворимых анодов - высокую коррозионную стойкость, прочность и малый вес, характерные для сплавов титан-марганец (при концентрации марганца менее 10%), и невысокий потенциал выделения кислорода, характерный для свинцово-серебряного сплава. Кроме того, он позволяет вести электролизпри более высоких плотностях тока (например, 750 Аl м ) ий повысить, таким образом, производительность процесса электролиза. Стоимость изготовления такого анода снижается в 2 раза и составляет 57,6 руб. на 1 анод.996523 8Е 1 рололжс иио табл. 2 Потенциалаиола,Скорость коррозии гам ч относ ть ЕЗ винец,85 15 5 еребро 2,2 формул обретен Составитель В. Красина едактор Т. Парфенова Техред А,Бабинец Корректор А. Ференцаз 855/4 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Нерастворимый анод для попуч эпектролизом из водных электроли теплов, например меди, цинка, кад выполненный иэ материала на осн тана, о т л и ч а ю щ и й с я те с целью сокрашения удельного рас электроэнергии, увеличения корроэ ниятов мемия,ве ти 4м, что,ходаионной стойкости и снижения себестоимости, овыполнен из титана, насьпценного с поверхности свинцом до 10-25 вес,%.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии М 46-21085,кд, 13 ( 7) 2 134, 197 1.2, Патент Японии Мц 45-41201,кл. 13 (7)З 134, 1970,