[發明專利]一種樹脂混凝土電解槽及其制作方法

無效

• 申請號: 201110361055.1
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102392273A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 劉繼向;錢海林;李云海;吳生貴;劉世青
• 申請（專利權）人: 天華化工機械及自動化研究設計院
• 主分類號: C25C7/00
• 分類號: C25C7/00
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 田玉蘭

技術領域

本發明屬于有色金屬行業的電解、電積工藝裝備制造技術領域，尤其涉及一種有色金屬濕法冶煉用樹脂混凝土電解槽及其制作方法。

背景技術

電解槽作為濕法冶煉工藝中的核心設備，主要應用于銅、鋅、鈷、鎳、鉛等有色金屬電解、電積企業。電解槽在較高溫度的腐蝕介質環境下工作，既要承載陰陽極板、導電棒、電解液等物質，又要承受陰陽極板初裝槽時的刮碰及沖擊，因此，其性能的優劣直接決定企業的經濟效益。

目前，國內有色金屬濕法冶煉行業普遍采用的電解槽，基本上可分為鋼筋混凝土加防腐內襯電解槽、整體玻璃鋼電解槽和樹脂混凝土電解槽三大類：

㈠?鋼筋混凝土加防腐內襯電解槽：該電解槽采用鋼筋混凝土槽體和防腐內襯層（玻璃鋼或聚氯乙烯塑料）二次粘貼成型，槽體僅起結構支撐作用，內襯層起防腐蝕作用，其使用年限為2～5年。這一結構的電解槽其缺陷為：經常引起襯里剝離、開裂、漏電，導致其可靠性差、生產效率低、電能能耗大、漏液污染嚴重等一系列問題。更換下來的報廢鋼筋混凝土槽體經過腐蝕性電解液浸透后，很難處理，成為永久性垃圾，進一步造成環境污染。

㈡?整體玻璃鋼電解槽：該電解槽由玻璃鋼為基體的增強材料和鋼框骨架或木質框架為結構的增強材料復合制作而成，使用年限一般在5～8年。該電解槽由兩種以上不同材料組成，由于不同材料的熱膨脹系數相差較大，槽體結構完整性差。其制作工藝一般為手工黏糊，往往導致玻璃鋼基體與增強骨架結合不實，電解液由接縫及空隙處滲漏，使骨架部分被腐蝕介質侵蝕損壞。此外，玻璃鋼熱塑變形大，鼓肚現象嚴重，使得槽體維修困難，抗沖擊性差，生產效率大大降低。

㈢?樹脂混凝土電解槽：該電解槽主要由乙烯基樹脂或呋喃樹脂、不飽和聚脂樹脂與石英砂、助劑等組成的樹脂混凝土，采用預制板組合拼裝二次成型工藝澆鑄而成，使用年限?10年左右。這種電解槽的優點在于采用的樹脂材料耐腐蝕性好，槽體強度明顯高于前兩類電解槽。但是，采用的二次成型工藝過程形成冷連接，易產生應力集中問題，接縫部位存在質量缺陷，整體抗滲性差。另外，目前國內企業正在積極研發整體澆鑄一次成型的樹脂混凝土電解槽，但該成型工藝對液態粘結劑性能要求極高。而國內研發的粘結劑材料存在收縮率大、抗拉強度低等問題，整體澆鑄成型的電解槽槽體易出現收縮裂縫，產生滲漏現象，因此嚴重影響了該類電解槽的推廣應用。

近年來，隨著有色金屬濕法冶煉技術的日益成熟，國內電解行業開始向高效益、高環保、高產量、低能耗方向發展，因此研制滿足生產工藝要求，生產效率高，使用年限長且經濟環保的電解槽已成為行業的迫切需求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有國內技術的不足，而提供一種整體耐腐蝕、整體抗滲、整體絕緣、強度高、形變小、使用年限長、經濟環保的樹脂混凝土電解槽。

本發明的另一目的在于提供一種整體耐腐蝕、整體抗滲、整體絕緣、強度高、使用年限長、經濟環保的樹脂混凝土電解槽的制作方法。

為實現上述發明目的，本發明采取的技術方案是：

一種樹脂混凝土電解槽，由液體粘結劑和固體增強骨料按比例配制好的樹脂混凝土復合材料整體澆鑄而成，且槽體采用五層聚合物復合材料新型結構；所述的液體粘結劑由下述重量份的原料組成：乙烯基樹脂7～15份、固化劑0.15～0.3份、促進劑0.12～0.25份、偶聯劑0.15～0.3份、浸潤劑0.1～0.25份和消泡劑0.01～0.04份；所述的固體增強骨料由連續級配的石英砂和硅微粉按照下述重量份組成：6～12目石英砂20～40份、12～20目石英砂20～30份、20～40目石英砂15～22份、40～70目石英砂7～15份和硅微粉5～10份；所述的槽體五層聚合物復合材料新型結構，從槽體外側向內側依次為外表面玻璃纖維增強復合材料層、樹脂混凝土層、玻璃纖維增強復合材料筋加強層、樹脂混凝土層和內表面玻璃纖維增強復合材料層。

具體的，在所述的液態粘結劑中，固化劑采用過氧化甲乙酮或者過氧化苯甲酰，促進劑采用環烷酸鈷或者異辛酸鈷，偶聯劑為r-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，浸潤劑為玻璃纖維類浸潤劑，消泡劑是二甲苯。

根據本發明，所述的電解槽槽體側壁和端壁的壁厚自上沿向底部逐漸增加，上沿壁厚為70～80mm，槽體內壁脫模斜度為0.5～1°。

具體的，所述的外表面玻璃纖維增強復合材料層的厚度為1～2mm，由經乙烯基樹脂浸漬的一層短切氈和一層表面氈固化成型。

所述的內表面玻璃纖維增強復合材料層的厚度為2～3mm，由經乙烯基樹脂浸漬的兩層短切氈和一層表面氈固化成型。