[實(shí)用新型]電解二氧化錳生產(chǎn)用電解槽

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220487106.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN202766628U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張維禮;盧立松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西埃赫曼康密勞化工有限公司
• 主分類號(hào): C25B9/06
• 分類號(hào): C25B9/06;C25B1/21
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電解槽，更具體地說是涉及一種電解二氧化錳生產(chǎn)用電解槽。

背景技術(shù)

電解MnO₂純度高(90％以上)、晶型好(?型)、放電容量大、活性強(qiáng)，是優(yōu)良的電池去極化劑，由于其具有良好的放電性能，因而成為電池工業(yè)的一種非常重要的原料。

現(xiàn)有的電解二氧化錳（EMD）生產(chǎn)方法多采用的是H₂SO₄-MnSO₄電解工藝。該電解工藝通常是以鉛、鉛基合金、石墨或純鈦、鈦合金、貴金屬氧化物涂層等為陽極，以石墨棒或不銹鋼等為陰極，使用硫酸錳溶液作為電解液，通以大電流低壓直流電使二價(jià)錳離子在陽極上失去電子（發(fā)生氧化反應(yīng)）并最終析出二氧化錳。沉積在陽極上的二氧化錳粗產(chǎn)品經(jīng)過剝離、粉碎、漂洗、中和、干燥等處理后，即得到電解二氧化錳成品。

出于降低生產(chǎn)設(shè)備成本、簡化生產(chǎn)工藝、提高電解二氧化錳產(chǎn)品質(zhì)量、提升電解效率考慮，電解過程中往往還需要對(duì)電解液進(jìn)行加熱。常用的電解液加熱方法是在電解槽中設(shè)置電解液加熱管，在電解過程中通入110～150℃的飽和蒸汽，通過電解液加熱管的換熱使電解液的溫度保持在設(shè)定的范圍。基于金屬銅的良好導(dǎo)熱特性，所述電解液加熱管通常會(huì)考慮采用銅管，然而，由于電解液中含有的高濃度硫酸在高溫條件下會(huì)加速銅的溶解，容易造成銅加熱管被腐蝕損壞；更重要的是，如果銅進(jìn)入電解液中，極可能被電解二氧化錳吸附而造成產(chǎn)品污染，進(jìn)而降低產(chǎn)品品質(zhì)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的，即在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、電解產(chǎn)品品質(zhì)高的電解二氧化錳生產(chǎn)用電解槽。

本實(shí)用新型電解二氧化錳生產(chǎn)用電解槽，包括有電解槽本體及設(shè)置在電解槽本體中的電解槽陰極板、電解槽陽極板和電解液加熱管；所述電解液加熱管，通過閥門及相應(yīng)管路與外部供熱熱源相連；其特別之處在于：所述電解液加熱管采用銅管，并與所述電解槽陰極板電氣相連；所述電解液加熱管與其供熱管路之間保持電氣絕緣。所述電解液加熱管與其供熱管路之間保持電氣絕緣的具體方式，可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有本領(lǐng)域公知常識(shí)及現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合供熱方式、管道類型等生產(chǎn)實(shí)際因素自由選用。

所述電解液加熱管所連接的供熱熱源，可例如連接熱水供應(yīng)單元或蒸汽供應(yīng)單元，優(yōu)選連接110℃～150℃的飽和蒸汽供應(yīng)單元。

上述方案中所述的電解液加熱管與其供熱管路之間保持電氣絕緣，例如可通過在所述供熱管路中增加連接橡膠管實(shí)現(xiàn)。從增強(qiáng)管路的耐熱、耐壓、耐用性的角度考慮，該橡膠管優(yōu)選采用鋼絲纏繞液壓橡膠管，通過密封接頭將所述鋼絲纏繞液壓橡膠管與前、后段管路相連即可。優(yōu)選將該段橡膠管安裝在供熱管路尾端，直接與電解液加熱管相連。

本實(shí)用新型電解二氧化錳生產(chǎn)用電解槽的技術(shù)方案，是應(yīng)用陰極保護(hù)法以避免電解液加熱銅管上金屬銅的溶解腐蝕，其原理是：通過將電解液加熱銅管與電解槽陰極相連，使加熱管表面發(fā)生電極反應(yīng)，而避免銅在高溫下與濃硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶解。具體的電極反應(yīng)如下：

總反應(yīng)方程式：MnSO₄??+??2H₂O??=??Mn0₂??+??H₂SO₄??+??H₂

陽極反應(yīng)為：Mn²⁺??-??2e??=??Mn⁴⁺

陰極反應(yīng)為：2H⁺??+??2e??=??H₂

加熱銅管與陰極連通后，在加熱銅管表面發(fā)生電子轉(zhuǎn)移而析出氫氣，從而可避免銅參加反應(yīng)，保護(hù)了加熱銅管。

不過，由于加熱管與陰極連通后與電解槽陰極功能相同，為避免銅與外部供熱金屬管路連通接地而造成漏電并降低電流效率，電解液加熱管與其供熱管路之間應(yīng)保持電氣絕緣。

由上，本實(shí)用新型電解二氧化錳生產(chǎn)用電解槽在采用銅管作為電解液加熱管以提高電解液加熱效率的同時(shí)，通過將電解液加熱銅管與電解槽陰極電氣相連，使電解液加熱管表面發(fā)生電極反應(yīng)，從而可避免銅參加化學(xué)反應(yīng)而被溶解腐蝕，進(jìn)而不但可延長銅加熱管的使用壽命，更可防止銅進(jìn)入電解液后被電解二氧化錳吸附而造成產(chǎn)品污染，影響成品品質(zhì)。