Анод для электроосаждения цинка из серно-кислых растворов

) 3878313/23-2627,03.8515,10.86.Бюл. В 38Институт органического каталиэлектрохимии АН КазССРЛ.Н,Гурьева и Н.Ф.Разина621.3.035,2 (088.8)Гурьева Л.Н., Разина Н.Ф. Повыстабильности титановых анодовидным железо-налладиевым покрыТезисы докладов 5-го Всесоюзсовещания "Малоизнашиваемые аноприменение их в электрохимичеспроцессах",М., 1984,с, 22-24, Авторское свидетельство СССР 059025, кл. С 25 В 11/10, 1982. ТРООСАЖДЕНИЯРАСТВОРОВ,вклюу, подслой извключающий ЛЕ н во титановую основу, по железа с оловом Ге 8 п 9)ф 10 см и активно сидов железа и палла о сплава й (0,5 толщино покрытиедия, о т л к что, с цельюы анода, уменьиспользовании и с я тем ичени рока ж ения знерг го и сниже затрат и ия расхо ивное по а благородногоытие дополниаксоде металлтельн жит оксид ошении ко дмия нри слеентов,час.3;с 0дующем соот 50, 4-55, 0 33,0-36,0 9,0-16,6 Оксид железа ксид п ксид к ия АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАН И АВТОРСКОМУ(22) (46) (71) за и (72) (53) (56) шение с окс тием. ного лы и(54)(57) АНОД ДЛЯ ЦИНКА ИЗ СЕРНО-КИ чающий титановую сплава железа с у;-,.,"=эЩ:"у Ц . -Л У Фа%а;иИзобретение относится к изготовлению нерастворимых для электрохимических процессов, в частности к изготовлению электродов с покрытием на основе оксидов железа на титановой основе, применяемых в гидрометаллургии,конкретно для электроосаждения цинкаиз серно-кислых растворов,Целью изобретения является увели-чение срока службы анода, уменьшениеэнергозатрат.при его использованиии снижение расхода благородного металла.Анод готовят следующим образом.На предварительно протравленнуюв 1 ОЕ-ном растворе щавелевой кислотыов течение 60 мин при 95 С титановуюоснову толщиной 2,5 мм гальваническиосаждают сплав РеБпг из электролитасостава, г/л: РеС 1 6 Н О 27; БпС 1 г хх 2 Н, О 4,0; Ма Р О 10 Н О 150,прирН 8,4, 80 С и катодной плотноститока 0,5 А/дмПосле нанесения подслоя анод промывают водой, высушивают при комнатной температуре на воздухе. Затем наподслой из РеБп наносят активноепокрытие из оксидов железа, палладияи кадмия многократным погружениемтитановой основы с нанесенным на нееподслоем в смесь азотнокислых растворов железа (0,931 г/10 мл), палладия (0,756 г/10 мл) и кадмия (0,1930,386 г/10 мп). с последующим разлоожением при 600 С и охлаждением навоздухе. Толщина активного слоя 4 хх 10 см соответствует применяемойна практике толщине покрытий, содержащих оксиды благородных металлов.Аноды, приготовленные предлагаежя и известным способами, испытывалн в электролизе раствора 2 н,Н БОпри 25-30 С, плотности тока 500 А/м ,а также при электролизе раствора состава 1 М/л ЕпБО, 1 М/л НгБО при35 С и плотности тока 500 А/мг (и1000 Ам ). П р и м е р 1. Анод, приготовленный предлагаемым способом с подслоем иэ РеБп толщиной 510 см и активным слоем из, мас.й: Ре, О 55; РЙО 36,0; С 60 9,0, толщиной 4 1 О см ис пытывают в растворе 2 н. НгБО при плотности тока 500 А/м и 25-30 С. Анод сохраняет стабильность в течение 255 сут, потенциал его равен 1,63-1,64 В. П р и м е р 2.Анод, приготовленный предлагаемым способом, с подслоемизРеБп толщиной 2 10 см и активнымслоем из, мас.7: Ре О 52,6; РВОб 34,4; Сс 10 13,0, толщиной 4 10 смиспытывают н растворе 2 н.Н БО приплотности тока 550 А/м в течение265 сут, потенциал его равен 1,63 -1,64 В.П р и м е р 3. Анод, приготовленный данным способом с подслоем иэРеЯп толщиной 9 10 см и активнымслоем из, мас.й: РеО 50,4; РЙО33,0; СИО 16,6, толщиной 4 10 смиспытывают в растворе 2 н.Н БО приплотности тока 500 А/м и 25-30 С.Анод сохраняет стабильность в течение 287 сут, потенциал его равен1,62-1,63 В,Предлагаемый анод на основе,мас.7:РегО 50,4-55,0; Рс 10 33,0-36,0;ИО 9,0-16,6, может быть использован при электролизе промышленных растворов сернокислого цинка.25П р и м е р 4. Анод, приготовленный данным способом, с подслоем изРеБп толщиной 5 10, см и активнымслоем из, мас.Ж: Ре О 55; РЙО 36,0;ЗОЫО 9,0, толщиной 4 10 см испытывают при электролизе раствора состава:ЕпБО, 1 М/л, НЕБО 1 М/л при температуре 35 С и плотности тока 500 А//мг. Выход цинка по току составляет98,0 Х за .24 ч, напряжение на ванне35 2,48 В.П р и м е р 5, Анод, приготовлен-.ный предлагаемым способом, с подслоем из РеБп толщиной 2 10" см и акгтивным слоем иэ, мас.Ж: Ре. О 52,6;4 О Р 60 34,4; С 60 13,0, толщиной 4 хх 10 см "испытывают при электроли-зе раствора состава: ЕпЯО 1 М/,Н ЯО 1 М/л, при температуре 35 С иплотности тока 500 А/м . Выход цинкаг45 по току составляет 98,3 Х за 24 ч,напряжение на ванне 2,28 В.П р и м е р 6. Анод, приготовленный данным способом, с подслоем изРеБп толщиной 9 ф 10 см и активным50 слоем из, мас.Х: Ре О 50,4; РЙО33,0 С 60 16,6, толщиной 4 10" смиспытывают при электролизе раствора,состава: ЕпЯО,1 М/л НгБО 1 М/л, при35 С и плотности тока 500 А/мг. Выход цинка по току составляет 98,3 Хза 24 ч, напряжение на ванне 2,34 В.П р и м е р 7. Анод, приготовленный предлагаемым способом, с подсло 3 1263 ем из РеБп толщиной 2 10 см и активным слоем из мас. : Ре 0 50,4, Рс 10 33,0, СдО 16,6, толщиной 4 х х 10см испытывают при электролизе раствора: ЕпЯО 1 М/л, НБ 01 М/л при 5 35 С и плотности тока 1000 А/м . Выход цинка по току составляет 98.7 за 24 ч, напряжение на ванне 2,9 В.Результаты испытаний представлены в таблице. ОПреимуществом предлагаемого анода является большая стабильность его в серно-кислых растворах по сравнению с известным анодом, заключающаяся в сохранении им более низкого потенциала (1,62-1.,64 В) на протяжении большего промежутка времени (255-287 сут) при одновременном уменьшении содержания благородного металла в активном слое (Рй) на 1-9 мас.Х. 20Толщина порслоя из РеБп варьируется от 510 до 9 10 см. Подспой из РеБп толщиной менее 5,10 .см не оказывает стабилизирующего действия на потенциал анода. Так, например, 25 725 4на аноде с подслоем из РеБп толщи ной 4 10 см потенциал в 2 н.Н ЯО при 500 А/м возрастает за 70 сут от 1,75 до 4,0 В. Нанесение подслоя-4 из РеБп толщиной более 9 10 см нецелесообразно ввиду ухудшения сцепления подслоя с титановой основой и снижения качества сплава.Увеличение содержания оксида кадмия в активном покрытии выше 16,6 мас.вызывает разрушение структуры смешанного оксидного покрытия и ухудшает электрохимические характеристи-ки анода, при меньшем 9 Х содержании оксида кадмия в покрытии анод имеет более высокие потенциалы и меньший срок службы.Применение анода по изобретению по сравнению с известным позволяет уменьшить закладку благородного ме- талла (Рй) на 1 -9 мас. , увеличить срок службы анода на 25-72 сут,снизить напряжение на ванне на 0,14 - 0,40 В, т.е. снизить энергозатраты на производство цинка.1263725 Срокслужбы,сут 2 н. Н ЯО 230 1,67-1,68 1 М/л 2 пЯО 2 н,Н ЯО 2 н. НРО 1 М/л 2 пЯО 1 М/л Н ЯО 2 н. НтЯО 287 1,62-1,63 Используемый анод По прототипус оптимальным содержанием РеО60,5 мас.Е иРйО 39,5 мас,Хс подслоем изРеБп,толщиной 5 109 1 О см Предлагаемый1.Содержащийв активном слое.мас.7:Ре 10 55,0;РйО 36,0; Сс 10 90,с подслоем изРеБп толщиной5 10 см о 2. Содержащийв активном слое,мас.7.РеО 52,6;РйО 34,4",СаО 13,0,с подслоем изРеБп, толщиной2 10 см З.Содержащийв активном слое,мас.7.Ре 0 50,4;Р 60 33,0 СдО 16,6, с подслоем из РеБп толщиной 9 10 см 4.Содержащийв активном слое,мас.ЕРеО 50,4;РдО 33,0СЙО 16,6, сподслоем изРеБп толщиной2 10 см Составэлектролита е1 М/л 2 пЯО,1 М/л Н ЯО 1 М/л 2 пЯО 1 М/ Н,ЯО,1 М/л 2 пЯО 1 М/л НЯО Потенциаланода,В,при 500 А/м2 255 1,63-1,64 265 1,62-1,63,Используемый анод Выход цинка, 7., по току,А/и 1000 500 1000 500 97,0-97,2 97,5 (пок,62-2,68 ,6рытие разрушается) 98,0 2,48 98,3 2,28 98,3 2,34 98,2,9 По прототипус оптимальным содержанием Ре Оэ60,5 масЛ иРИО 39,5 мас.Зс подслоем изРеЯптолщиной 5 109 10 см Предлагаемый1.Содержащийв. активном слое,мас,Х:РеО 55,0;РйО 36,0; ЫО 9,0,с подслоем изРеЯп толщиной5 10 см 2. Содержащийв активном слое,мас.ЖРеО 52 вбфРйО 34,4ЯО 13,0,с подслоем изРеЯп, толщиной2 10 4 см З.Содержащий.в активном слое,мас.ХРе,О 50,4;Р 60 33,0;ИО 16,6, сподслоем изРеЯп, толщиной9 10 см 4. Содержащийв активном слое,яас. Х,РеО 50,4;33,01ИО 16,6, сподслоем изРеЯп толщиной21 О см Напряжение на ванне припотенциале, А/м