Способ химико-термической обработки магнетитовых анодов


C25B11/04 - Электролитические способы; электрофорез; устройства для них (электродиализ, электроосмос, разделение жидкостей с помощью электричества B01D; обработка металла воздействием электрического тока высокой плотности B23H; обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод электрохимическими способами C02F 1/46; поверхностная обработка металлического материала или покрытия, включающая по крайней мере один способ, охватываемый классом C23 и по крайней мере другой способ, охватываемый этим классом, C23C 28/00, C23F 17/00; анодная или катодная защита C23F; электролитические способы получения монокристаллов C30B; металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной

Владельцы патента RU 2287607:

Новомосковский институт РХТУ им. Д.И. Менделеева (RU)

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к области изготовления анодов для процессов электролиза водных сред с рН 2-14. Изобретение может быть использовано для промышленного электролиза, катодной защиты от коррозии внешним током. Способ включает отжиг магнетитовых анодов в кислородсодержащей атмосфере. Отжиг осуществляют при температуре 1100-1300°С с выдержкой 10-30 минут в эндотермически контролируемой по давлению кислорода в пределах 0,02-0,04 атм газовой смеси СО+СО2. Техническим результатом изобретения является повышение коррозионной стойкости анода и упрощение способа его изготовления.

 

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к области изготовления анодов для процессов электролиза водных сред с рН 2-14 (промышленный электролиз, катодная защита от коррозии внешним током).

Известен способ (Пат. US 5205911 от 27.04.1993) химико-термической обработки стального катода с целью стабилизации его поверхности путем перевода продукта коррозии Fe3O4(магнетит) в более коррозионно-стойкий, но менее электропроводный оксид Fe2О3 (гематит). Процесс осуществляют нагреванием катода в печи с неконтролируемой кислородсодержащей атмосферой (воздух) при температуре 290°С.

Известно (Третьяков Ю.Д. Термодинамика ферритов. - Л.: Химия, - 1967. - 304 с.), что магнетит (Fe3O4), являющийся основной структурной составляющей оксидных железных анодов, содержит неизбежную примесь гематита (Fe2О3), влияющего на его свойства. Влияние двойственное: Fe2O3 обладает высокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах, но низкой электропроводностью, а Fe2O4 - наоборот, обладает более высокой электропроводностью, но меньшей коррозионной стойкостью. Таким образом, надежность работы магнетитового анода будет во многом зависеть от сочетания высокой коррозионной стойкости поверхностного слоя и более высокой электропроводности подповерхностных слоев и сердцевины, соединяемой пайкой или другим способом с токопроводом.

Сочетание таких свойств возможно при количественном соотношении Fe3O4/Fe2O3→∞ (1) для сердцевины и Fe3O4/Fe2O3<1 (2) для поверхности. Регулировать данное соотношение позволяет следующая реакция: 6Fe2O3↔4Fe3O4+O2. При нагревании литого магнетита до 1457°С гематит диссоциирует по реакции с образованием магнетита, что означает потерю коррозионных свойств, но при температуре 1100-1300°С и определенном парциальном давлении кислорода в атмосфере равновесие смещается в сторону образования Fe2O3, а следовательно, приводит к увеличению коррозионной стойкости. Образование гематита целесообразно сосредоточить в поверхностном слое, контактирующем с агрессивной средой, окружающей анод. Для этого необходима подача кислорода посредством диссоциации смеси СО+CO2, эндотермически контролируемой по давлению кислорода в пределах 0,02-0,04 атм.

Задачей изобретения является повышение коррозионной стойкости анода, упрощение способа изготовления, снижение стоимости производства.

Соотношение (2) достигается химико-термическим способом обработки магнетита.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Магнетит цельнолитой или намораживаемый на каркас анода при температуре остывания не ниже 900°С (Филинов С.А., Фиргер И.В. Справочник термиста./ Изд.3-е, перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, - 1969. - 320 с.) помещается в печь на отжиг при температуре 1100-1300°С с эндотермически контролируемой смесью СО+CO2 при давлении кислорода в газовой смеси 0,02-0,04 атм. Выдержка при этой температуре 10-30 минут в зависимости от размеров анода. При этом избыток кислорода, образовавшегося в газовой атмосфере, интенсифицирует процесс образования Fe2О3 в поверхностном слое. Толщина слоя составляет до 1 мм.

Способ химико-термической обработки анодов, включающий отжиг в кислородсодержащей атмосфере, отличающийся тем, что обработке подвергают магнетитовые аноды, при этом отжиг осуществляют при температуре 1100-1300°С с выдержкой 10-30 мин в эндотермически контролируемой по давлению кислорода в пределах 0,02-0,04 атм газовой смеси СО+СО2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системе получения водорода и кислорода и может быть использовано в области энергетики. .

Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике обработки воды и водных растворов. .

Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике обработки воды и водных растворов. .

Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике обработки воды и водных растворов. .

Изобретение относится к области электрохимического получения фтора, а более конкретно к вопросу эксплуатационной стойкости материала анода фторного среднетемпературного электролизера.

Изобретение относится к технологии электрохимических производств, в частности, к конструкции электролизеров для получения экологически чистого окислителя - озона и может найти широкое применение в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно в технологиях водоочистки промышленных и бытовых стоков, в химической - для синтеза ряда лекарственных препаратов, в микроэлектронике для очистки поверхности полупроводниковых пластин от органических загрязнений.

Изобретение относится к области электрохимического производства хлора и каустической соды и может быть использовано в электролизерах с горизонтальным ртутным катодом.

Изобретение относится к области электрохимического производства хлора и каустической соды и может быть использовано в электролизерах с горизонтальным ртутным катодом.

Изобретение относится к физико-химическим технологиям получения тепла, водорода и кислорода. .

Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано для получения молекулярного водорода электролизом воды за счет энергии солнечного света без внешнего источника электрического тока.

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к области изготовления анодов для процессов электролиза водных сред с рН 2-14, например, к промышленному электролизу, катодной защите от коррозии внешним током.

Изобретение относится к резиновой промышленности и одновременно к электротехнической защите металлических объектов от коррозии, в частности для катодной защиты подземных сооружений с переменными электрическими характеристиками, например трубопроводов и кабелей в резкогетерогенных или высокоомных электролитических средах.
Изобретение относится к области электрохимической защиты и может быть использовано в системах телемеханики (в контрольно-измерительных колонках (КИК) контрольно-измерительных пунктов (КИП)) и коррозионного мониторинга магистральных трубопроводов и подземных коммуникаций промплощадок и, в частности, для работы с автоматическим преобразователем катодной защиты в режиме поддержания заданной разности потенциала труба - земля.

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений и трубопроводов от электрохимической коррозии, в частности, к глубинным анодным заземлителям. .

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к катодной защите подземных и подводных протяженных металлических сооружений от коррозии, и предназначено для использования в качестве малорастворимых элементов анодных заземлителей.

Изобретение относится к электрохимической (катодной) защиты подземных сооружений от коррозии и используется в качестве засыпок анодных заземлителей. .

Изобретение относится к катодной защите объектов от коррозии и электрохимической обработки почв, илов и др. .

Изобретение относится к защите подземных сооружений и трубопроводов от электрохимической коррозии. .
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к обработке спеченных изделий водяным паром. .

Изобретение относится к области электрохимических производств, в частности к области изготовления анодов для процессов электролиза водных сред с рН 2-14

Наверх