Anodová deska-na bázi titanu

Tato anodová deska na bázi titanu -je speciálně navržena tak, aby řešila problematické body tradičních anod na bázi olova- při elektrolýze/elektrickém získávání kovů, jako je měď, nikl a zinek. Jeho výhody a strukturální inovace jsou ztělesněny v následujících aspektech:

1. Vynikající odolnost proti korozi chloridovými ionty:

Konkrétní parametry:

Za zvýšených testovacích podmínek "proud 20 000 A a koncentrace chloridových iontů 2 000 ppm" pracovala anoda stabilně po dobu 20 dnů bez abnormalit.

Technické důsledky:

Drsné prostředí:

Koncentrace chloridových iontů 2 000 ppm představuje vysoce korozivní prostředí. Chloridové ionty agresivně ničí kovové pasivní filmy, což vede k důlkové korozi a praskání korozí pod napětím. V takových podmínkách tradiční olověné anody rychle korodují a produkují velké množství anodového slizu obsahujícího olovo-, který kontaminuje katodovou měď.

Povlak jako klíč:

„Kompozitní povlak“ anody třetí-generace je založen na oxidech manganu, které jsou chemicky inertní a nereagují s chloridovými ionty. Povlak je zároveň hustý a bez pórů-, působí jako pancíř, který zcela izoluje titanový substrát od elektrolytu, čímž zásadně zabraňuje napadení substrátu chloridovými ionty.

Průmyslová hodnota:

To přímo rozšiřuje hrubou-materiálovou adaptabilitu elektrolytických procesů. U rud nebo recyklovaných materiálů s relativně vysokým obsahem chloridových iontů již není před elektrolýzou vyžadována nákladná a složitá předúprava hlubokou dechlorací, čímž se snižují náklady na suroviny-a složitost procesu.

2. Významné zlepšení současné účinnosti anodové desky na bázi titanu-

Konkrétní parametry:

Alespoň 5% zvýšení proudové účinnosti ve srovnání s tradičními kvartérními/binárními anodovými deskami ze slitiny olova.

Technické důsledky:

Reakční selektivita:

Při elektrolytickém získávání mědi je primární anodovou reakcí reakce vývoje kyslíku z vody. Anody na bázi olova- mají relativně vysoký nadměrný potenciál pro vývoj kyslíku a jejich povrchy snadno vytvářejí-nevodivé vrstvy oxidu olova, což způsobuje, že část elektrické energie se plýtvá na vedlejší reakce (jako je vývoj chlóru a oxidace manganu) nebo ohmický ohřev. Tato nová kompozitní anodová deska poskytuje vysoce účinnou katalytickou vrstvu pro vývoj kyslíku, která výrazně podporuje požadovanou reakci vývoje kyslíku a zároveň potlačuje škodlivé vedlejší reakce.

Výpočet účinnosti:

U zařízení s kapacitou řádově desítek tisíc tun se každé 1% zvýšení proudové účinnosti promítá do stovek dalších tun katodové mědi a podstatných ekonomických výhod. 5% nárůst představuje revoluční zlepšení.

Bezplatná{0}}výhoda znečištění:

Titanové anody se nerozpouštějí, a proto nezpůsobují ko{0}}usazování olova na katodě v důsledku koroze, jak je tomu u olověných anod. Tím se zabrání přepracování způsobenému nadměrným obsahem olova v katodové mědi, která sama přímo přispívá ke zvýšení účinnosti čistého proudu.

3. Úplné odstranění chronického problému „koroze a lomu na linii kapalné-úrovně“

Pozadí problému:

V elektrolytických článcích je oblast hladiny kapaliny,{0}} kde se setkává elektrolyt, vzduch a anodová deska, vystavena nejzávažnější oxidaci a korozi. Tradiční olověné anody v této oblasti se postupně ztenčují, praskají a nakonec se lámou v důsledku kombinovaných účinků koroze střídavého napětí a chemické koroze. Toto je jeden z primárních způsobů selhání olověných anod.

Řešení:

Základní výhody titanu:

Samotný titanový substrát má vynikající odolnost proti korozi a vysokou pevnost.

Ochrana povlaku:

Kompozitní povlak poskytuje jednotnou ochranu po celém povrchu anody, včetně oblasti linie na úrovni kapaliny-, bez slabých míst. Vysoká pevnost spoje mezi nátěrem a podkladem zajišťuje, že se neodlupuje ani za nepříznivých podmínek, jako je kolísání hladiny-kapalin a střídavé vystavení mokru a suchu.

Výsledek:

Životnost anody se výrazně prodlouží, neplánované prostoje, zkraty a pracovní zatížení údržby způsobené prasknutím anody se sníží a zlepší se kontinuita a stabilita výroby.

4. Významné účinky-úspory energie a spotřeby{2}}

Konkrétní výkon:

Snížení celkového napětí článku elektrolytického článku.

Technické principy:

Nízký nadměrný potenciál:

Katalytické vlastnosti povlaku oxidu manganičitého přímo snižují nadměrný potenciál vývoje kyslíku, který je hlavní optimalizovatelnou složkou napětí článku.

Nízký odpor:

Titan má dobrou elektrickou vodivost a nový konstrukční design (jako jsou duté trubky) zvyšuje vodivý průřez-.

Stabilní vzdálenost elektrod:

Anoda se nedeformuje a může vždy udržet navrženou minimální a rovnoměrnou elektrodovou mezeru, čímž se sníží ohmický pokles napětí elektrolytu.

Výpočet spotřeby energie:

S každým snížením napětí článku o 0,1 V lze přibližně snížit spotřebu stejnosměrného proudu na tunu mědi80–100 kWh. U velkých-elektráren mohou roční úspory elektřiny dosáhnout několika milionů až desítek milionů kilowatt{2}}hodin, což přináší mimořádně významné ekonomické výhody.

1. Strukturální robustnost:

Z hlediska mechaniky materiálů má titanová dutá trubková konstrukce vyšší modul ohybového průřezu. Ve srovnání s titanovými plochými tyčemi stejné hmotnosti nebo šířky je odolnější vůči ohybu a deformaci při instalaci s dlouhým rozpětím a působením konvekce elektrolytu, čímž dosahuje skutečné integrace „lehkého designu a vysoké pevnosti“.

2. Optimalizovaná distribuce proudu:

Ovládání rozestupu:

Vzdálenost mezi "potaženými dutými trubkami je řízena v rozmezí 20 mm", což je přesně -řízený design.

Rovnoměrné elektrické pole:

Těsná a pravidelná rozteč trubic zajišťuje vysoce rovnoměrné rozložení elektrického pole od anody ke katodě. To je rozhodující pro dosažení rovnoměrného, ​​hustého růstu katodové mědi bez uzlů nebo dendritů. Nerovnoměrné elektrické pole může způsobit lokalizovaný nadměrný růst katodové mědi (v blízkosti anody), což vede k tvorbě dendritů a vyššímu riziku zkratů nebo může vést k lokálně tenkým usazeninám.

Vylepšený přenos hmoty:

Mezery mezi trubkovými strukturami usnadňují přirozenou konvekci a cirkulaci elektrolytu, snižují koncentrační polarizaci a dále podporují rovnoměrné ukládání a zlepšení účinnosti.

Prodloužená životnost:

Robustnější konstrukce snižuje vibrace a deformace, chrání křehký katalytický povlak a nepřímo prodlužuje životnost anody.

Třetí -generace nové anodové desky na bázi titanu- dosahuje díky povlaku oxidu manganičitému odolnému proti korozi-a inovativní konstrukci dutých trubek v hydrometalurgii:

Vyšší odolnost vůči drsnému prostředí(vysoký obsah chloridových iontů).

Vyšší výkon(nárůst aktuální účinnosti Větší nebo rovno 5 %).

Delší životnost a snížená údržba(eliminace problémů se zlomeninami).

Nižší spotřeba energie(snížené napětí článku).

Špičková kvalita produktu(jednotnější katodová měď s vyšší čistotou).

Jedná se o systematickou inovaci integrující vědu o materiálech, elektrochemii a stavební inženýrství. Jeho hodnota se nakonec odráží v komplexním zlepšení bezpečnosti, stability, ekonomické výkonnosti a ekologické udržitelnosti elektrolytických závodů.