[發明專利]一種電解制氟用陽極

在審

• 申請號: 201510020479.X
• 申請日: 2015-01-07
• 公開（公告）號: CN104532289A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 張懷;趙冰;趙紀崢;徐洪濤;張志勇;張景利;牛學坤;黃曉東;苗凱;朱進京
• 申請（專利權）人: 黎明化工研究設計院有限責任公司
• 主分類號: C25B11/02
• 分類號: C25B11/02;C25B1/24;C25B11/04
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及電解制氟用陽極，具體涉及電解氟化氫制備氟氣的陽極結構。

背景技術

目前，中溫制氟電解槽電解制備氟氣的陽極材料主要是以炭質材料如無煙煤和冶金焦或石油焦為原料、煤瀝青為粘結劑按一定比例混合后，經成型、焙燒而成，也有經過二次或更多次的浸漬和焙燒制成。上述陽極的缺點是：電解槽運行時易產生陽極極化、碳陽極斷裂、局部燃燒等現象，壽命短，生產效率低。受限于碳板質量，致使制氟碳陽極電流密度低，導致制氟生產能力下降。

已有研究者對碳陽極制氟材料的制造方法進行改進或對碳板進行改性。專利文獻CN101319331B提供了一種在現有碳陽極制作材料中加入銅粉，然后進行輥壓成型、焙燒、浸漬、再焙燒制成制氟用碳陽極材料方法。CN?101319330B中在現有碳陽極的基礎上，通過酚醛樹脂的浸漬和焙燒，對其進行改性以增強碳板的強度、導電性等性能。CN?100590229C中采用C₃H₆和N₂為碳源對碳板進行氣相沉積，制備出的化學氣相沉積熱解涂層，提高碳陽極的抗極化性能。CN201634768U提供了一種在碳板本體內部設置與吊架相連的導電體，以縮小碳板的上下部位電壓差，使碳板表面上下部位的電流密度更均衡。

制氟碳陽極是由兩塊夾板通過螺栓壓緊碳陽極板與吊架進行連接而成，這種結構不能保證接觸面緊密接觸和效性導電，且在吊架、夾板重復使用的情況下，接觸面更容易在螺栓和螺帽處接觸緊密，夾板遠離螺帽壓緊面就會翹曲，且在翹曲處產生火花，造成碳陽極板氧化和斷裂，產生大量的CF₄等雜質。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種電解制氟用陽極，該陽極具有壽命長、電流分布均勻、電流密度高等優點。

本發明所述電解制氟用陽極，由陽極板、吊架、柔性導電材料和夾板組成，導電材料設在碳纖維陽極板與吊架之間，夾板通過螺栓將碳纖維陽極板和柔性導電材料固定在吊架上。所述柔性導電材料如銀箔、鎳或銅涂層、石墨墊片等之一或其組合。

所述的陽極板優選碳纖維材料或碳纖維增強的炭質材料制成的碳纖維陽極板；吊架可以是銅、鎳等金屬材料；螺栓和夾板可以是銅、鎳等金屬材料，也可以是碳纖維制備成的碳纖維夾板和碳纖維螺栓。

為解決現有技術制氟用陽極的接觸面電阻大，不能保證接觸面大電流的導通，從而導致的制氟陽極極化以及碳陽極板燃燒和產CF₄等雜質的問題，本發明通過在吊架與碳纖維陽極之間增加一層能耐氟氣或氟化氫腐蝕的導電材料，增強碳纖維與吊架之間的導電性，降低接觸面的電阻，減少發熱量，降低碳陽極燃燒的現象。

本發明所述的電極與現有技術相比，有以下優點：

(1)本發明的制氟陽極使用中在吊架與碳纖維陽極之間增加一層能耐氟或氟化氫腐蝕的柔性導電材料，增強陽極板與吊架之間的密合性，降低接觸面的電阻，提高導電性，減少發熱量，保證了接觸面大電流的導通，從而減少了制氟陽極極化以及碳陽極板燃燒和產CF₄等雜質的現象。

(2)碳纖維陽極板或碳纖維增強的炭質陽極板強度高，能承受較高的電流密度；非石墨化度高，在制氟電解槽中的不易極化，不易形成厚的“鈍化層”，無明顯的“陽極效應”，壽命長。

(3)由于碳纖維陽極材料或碳纖維增強的炭質比常用的炭質陽極板具有較高的強度，利用該材料制備的制氟用碳陽極板的厚度可比常用的炭質陽極板減少1/4～1/3甚至更多，從而減少占用制氟電解槽的容積，進一步能降低制氟電解陰陽極電壓，降低制氟成本。

附圖說明

圖1是本發明電解制氟用陽極的結構示意圖。

圖2是電解制氟用陽極結構側視簡圖。

圖中：1-陽極板??2-吊架??3-夾板??4-柔性導電材料??5-螺栓

具體實施方式

以下結合實施例對本發明做進一步說明。

如附圖所示：電解制氟用碳纖維陽極板采用碳纖維陽極材料或碳纖維增強的炭質陽極材料，應用到制氟電解槽中。陽極結構包括：碳纖維板1，銅吊架2，銅夾板3，石墨墊4，螺栓5。

碳纖維板通過銅夾板利用螺栓固定于銅吊架上，在銅吊架與碳纖維陽極之間設置有柔性石墨紙或石墨墊片，提高接觸面的導電性，降低由于碳陽極與銅吊架連接處導電性能差，引起的局部電阻增加、陽極板發熱、碳陽極燃燒以及碳陽極斷裂等問題。

實施例1