Катодный материал для производства электролитического диоксида марганца

 

Изобретение относится к катодам для производства электролитического диоксида марганца. Целью является упрощение технологии изготовления катодов, снижение материалоемкости и улучшение условий труда. Указанная цель достигается за счет применения пиролизованного стеклотекстолита (ПСТ) в качестве катода, кроме того, катод изготавливается такой конструкции, которая не требует соединения отдельных его частей, так как выполняется из цельного листа. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 25 В 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731008/26 (22) 22.08.89 (46) 30.03.92. Бюл; М 12 (71) Институт неорганической химии и электрохимии АН ГССР . (72) Ж.M. Кебадзе, Л.Н. Джапаридзе, Д.Н.

Анели, Ф.Э. Динкевич, Е.А. Калиновский, Т.А. Чахунашвили, М.И. Топчиашвили, Л.Ш.

Какурия и Д.Ш. Путкарадзе .(53) 621.3.035.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1415978, кл. Н 01 1 21/00, 1988.

Изобретение относится к электрохимическому производству, в частности к катодам для производства электролитического диоксида марганца (ЭДМ).

Цельк) изобретения является упрощение технологии изготовления катодов.для производства ЭДМ, снижение их материалоемкости, а также улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве катодного материала применяется анизотропный полимерный материал, представляющий собой пиролизованный стеклотекстолит(ПСТ), катод изготавливается такой конструкции, которая не требует соединения отдельных его частей, так как выполняется из цельного листа ПСТ.

П р и м e p 1. В электролизере для получения ЭДМ используют катод, изготовленный из ПСТ в виде полосы толщиной 10 мм. В качестве анода служит полоса свинцового сплава (Sn 0.3, $Ь 0,1, Pb остальное), толщиной 40 мм, применяемая на (54) КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ДИОКСИДА МАРГАНЦА (57) Изобретение относится к катодам для производства злектролитического диоксида марганца. Целью является упрощение технологии изготовления катодов, снижение материалоемкости и улучшение условий труда. Указанная цель достигается за счет применения пиролизованного стеклотекстолита (ПСТ) в качестве катода, кроме того, катод изготавливается такой конструкции, которая не требует соединения отдельных

8Io частей, так как выполняется из цельного листа. 2 табл. заводе ЭДМ. Состав электролита и режим электролиза приведены в табл. 1. С катодом проведены 5 различных опытов, отличающихся режимом электролиза и составом электролита. Опыт 1 проводился в нормальных условиях, близких к регламентным условиям завода ЭДМ. В остальных опытах создавали более жесткие условия для работы катода, повышая плотность тока (опыты

3 и 5) или увеличивая концентрацию серной кислоты (опыты 2 — 5). Все пять опытов проведены с одним и тем же катодом. Каждый из первых четырех опытов проводился при непрерывной подаче заданной токовой нагрузки.

Пятый опыт проводился прерывисто.

Электролиз протекал по 7-10 в сутки в течение 6 сут, что в общей сложности составило

50 ч. При этом параметры электролиза изменяли в широком диапазоне их значений. Во всех опытах анодная плотность тока составляла 100 А/м2, температура 90-95 С.

Общая продолжительность испытаний со1723201

Та блица 1

Таблица2 ставляла 357 ч, За это время осадок ЭДМ отбивали с анода дважды — после 3-го и 5-ro опытов, Пример 2, Электролизу подвергался подкисленный раствор сульфата марганца, Катод из ПСТ (таких же размеров, как в примере 1), анод — титан диоксидномаргэнцевый (стержень диаметром 20 мм), Электролиз осуществляли в четырех опытах, каждая из которых протекал непрерывно при постоянном заданном режиме (табл. 2).

Температура во всех опытах была 90-95 С, плотность анодного тока 100 А/м, Между собой опыты отличались различными величинами заданной катодной плотности тока и концентрациями МпЯ04 и H2S04 в электролите, Общая продолжительность работы катода из ПСТ составила 356 ч, Осадок ЭДМ отбивался с анода после 2-го и 4-го циклов.

Как показывают данные табл, 1 и 2, при большом диапазоне изменения токовой нагрузки (плотности тока от 50 до 300 А/м ) и состава электролита (серной кислоты от 30 до 80 г/л, сульфата марганца от 50 до 120 г/л) напряжение на электролизере осталось в пределах нормы (на заводе ЭДС нормальным принято напряжение, не превышающее 3,5 B), Выход по току ЭДМ составлял в среднем 97, продукт соответствовал

ГОСТ.

Эффективность применения предлагаемых катодов из ПСТ, используемых для получения ЭДМ, заключается в следующем: уменьшается материалоемкость и стоимость по сравнению с катодами из ЭИ-943 (прототип) в два раза, упрощается технология изготовления катода. что обусловлено

5 тем, что катод из ПСТ промышленного вида конструктивно изготавливается из листового ПСТ без соединения отдельных частей, в то время как при изготовлении катодов из стали ЭИ-.943 приходится производить

10 большое количество сварных операций. Это дает возможность сделать процесс изготовления.катодов из ПСТ более механизированным. Кроме того, изготовление катода из

ПСТ имеет преимущество с точки зрения

15 трудоемкости, вредности и влияния на экологию.

Сопоставление широко применяемых в промышленности свинцовых катодов с ПСТ позволяет заключить, что катоды из послед20 него материала будут примерно в 3 раза легче, чем свинцовые, причем такая замена позволит отказаться от тяжелых, неудобных. в эксплуатации катодов, использование которых загрязняет свинцом целевой продукт

25 (а также окружающую среду, особенно при плавке свинца), снижает его качество и значительно ухудшает условия труда.

Формула изобретения

Применение пиролизованного стекло30 текстолита в качестве катодного материала для производства электролитического диоксида марганца из сернокислых электролитов,