Анодна плоча{0}}на бази титанијума

Ова анодна плоча{0}}базирана на титанијуму је посебно дизајнирана за решавање болних тачака традиционалних анода на бази олова-у електролизи/електроосвајању метала као што су бакар, никл и цинк. Његове предности и структурне иновације су оличене у следећим аспектима:

1. Изузетна отпорност на корозију хлоридних јона:

Специфични параметри:

У интензивираним условима испитивања „струја од 20.000 А и концентрација хлоридних јона од 2.000 ппм“, анода је радила стабилно 20 дана без абнормалности.

Техничке импликације:

Тешка околина:

Концентрација хлоридних јона од 2.000 ппм чини веома корозивну средину. Хлоридни јони агресивно уништавају металне пасивне филмове, што доводи до корозије точака и пуцања корозије под напоном. У таквим условима, традиционалне оловне аноде брзо кородирају, производећи велике количине анодне слузи која садржи олово{4}} која контаминира катодни бакар.

Премаз као кључ:

„Композитни премаз“ треће-генерације аноде је заснован на оксидима мангана, који су хемијски инертни и не реагују са хлоридним јонима. У исто време, премаз је густ и без пора-, делује као оклоп да потпуно изолује титанијумску подлогу од електролита, суштински спречавајући напад хлоридних јона на подлогу.

Индустријска вредност:

Ово директно проширује{0}}прилагодљивост електролитских процеса на сирове материјале. За руде или рециклиране материјале са релативно високим садржајем хлоридних јона, скупа и сложена предтретман дубинском дехлоринацијом више није потребна пре електролизе, чиме се смањују-трошкови сировог материјала и сложеност процеса.

2. Значајно побољшање тренутне ефикасности анодне плоче на бази титанијума{1}}

Специфични параметри:

Најмање 5% повећање струјне ефикасности у поређењу са традиционалним анодним плочама од кватернарне/бинарне легуре олова.

Техничке импликације:

Селективност реакције:

Код електро-освајања бакра, примарна анодна реакција је реакција еволуције кисеоника из воде. Аноде на бази олова-имају релативно висок препотенцијал еволуције кисеоника, а њихове површине лако формирају -непроводне слојеве оловног оксида, што доводи до тога да се део електричне енергије троши на споредне реакције (као што су еволуција хлора и оксидација мангана) или омско загревање. Ова нова композитна анодна плоча обезбеђује високо ефикасан каталитички слој за еволуцију кисеоника, који у великој мери промовише жељену реакцију еволуције кисеоника док истовремено потискује штетне споредне реакције.

Прорачун ефикасности:

За постројења са капацитетом од неколико десетина хиљада тона, сваки 1% повећање тренутне ефикасности се претвара у стотине додатних тона катодног бакра и значајне економске користи. Повећање од 5% представља револуционарно побољшање.

Предност{0}}без загађења:

Титанијумске аноде се не растварају и стога не изазивају ко{0}}таложење олова на катоди услед корозије, као што се дешава са оловним анодама. Тиме се избегава прерада изазвана прекомерним садржајем олова у катодном бакру, који сам по себи директно доприноси повећању нето струјне ефикасности.

3. Потпуна елиминација хроничног проблема „корозије и лома на нивоу течности{1}}“

Позадина проблема:

У електролитичким ћелијама, област{0}}на нивоу течности где се спајају електролит, ваздух и анодна плоча је подложна најтежој оксидацији и корозији. Традиционалне оловне аноде у овом региону постепено се тањују, пуцају и на крају пуцају због комбинованих ефеката корозије наизменичним стресом и хемијске корозије. Ово је један од примарних начина квара оловних анода.

решење:

Урођене предности титанијума:

Сама титанијумска подлога има одличну отпорност на корозију и високу чврстоћу.

Заштита премаза:

Композитни премаз пружа уједначену заштиту по целој површини аноде, укључујући и подручје линије{0}}течности, без слабих тачака. Висока чврстоћа везивања између премаза и подлоге обезбеђује да се не љушти чак ни у тешким условима као што су флуктуације-нивоа течности и наизменично мокро и суво излагање.

резултат:

Радни век аноде је значајно продужен, непланирани застоји, кратки спојеви и оптерећење одржавања узроковано ломом аноде су смањени, а континуитет и стабилност производње су побољшани.

4. Значајни ефекти смањења-уштеде енергије и потрошње{2}}

Специфичне перформансе:

Смањење укупног напона ћелије електролитичке ћелије.

Технички принципи:

Низак препотенцијал:

Каталитичке особине превлаке од манган-диоксида директно смањују преоптерећење еволуције кисеоника, што је главна оптимизована компонента напона ћелије.

Низак отпор:

Титанијум има добру електричну проводљивост, а нови структурални дизајн (као што су шупље цеви) повећава проводни пресек{0}}.

Стабилан размак између електрода:

Анода се не деформише и увек може да одржи пројектовани минимални и уједначен електродни зазор, чиме се смањује омски пад напона електролита.

Прорачун потрошње енергије:

За сваких 0,1 В смањења напона ћелије, потрошња једносмерне струје по тони бакра може се смањити за приближно80–100 кВх. За велике-електране, годишња уштеда електричне енергије може достићи неколико милиона до десетина милиона киловат-сати, што доноси изузетно значајне економске користи.

1. Робусност конструкције:

Из перспективе механике материјала, титанијумска шупља цевна структура има већи модул савијања. У поређењу са равним шипкама од титанијума исте тежине или ширине, отпорнији је на савијање и деформацију при уградњи са дугим-распонима и утицајима конвекције електролита, постижући праву интеграцију „лаког дизајна и велике чврстоће“.

2. Оптимизована дистрибуција струје:

Контрола размака:

Размак између „обложених шупљих цеви се контролише унутар 20 мм“, што је прецизно-управљан дизајн.

Јединствено електрично поље:

Чврст и правилан размак цеви обезбеђује веома уједначену дистрибуцију електричног поља од аноде до катоде. Ово је кључно за постизање равномерног, густог раста катодног бакра без нодула или дендрита. Не-уједначено електрично поље може да изазове локализовани прекомерни раст катодног бакра (близу аноде), што доводи до формирања дендрита и већег ризика од кратких спојева, или може довести до локално танких наслага.

Побољшан пренос масе:

Празнине између цевастих структура олакшавају природну конвекцију и циркулацију електролита, смањујући поларизацију концентрације и даље промовишући равномерно таложење и побољшање ефикасности.

Продужени радни век:

Робуснија структура смањује вибрације и деформације, штитећи крхки каталитички премаз и индиректно продужавајући радни век аноде.

Трећа{0}}генерација нове анодне плоче на бази титанијума-, кроз свој премаз од манган-диоксида-отпорног на корозију и иновативни структурални дизајн шупље цеви, постиже следеће у хидрометалургији:

Већа отпорност на оштре средине(висок садржај хлоридних јона).

Већи излаз(повећање тренутне ефикасности веће или једнако 5%).

Дужи радни век и смањено одржавање(отклањање проблема са преломом).

Мања потрошња енергије(смањен напон ћелије).

Врхунски квалитет производа(уједначенији катодни бакар веће чистоће).

Ово је систематска иновација која интегрише науку о материјалима, електрохемију и структурно инжењерство. Његова вредност се на крају огледа у свеобухватним побољшањима у безбедности, стабилности, економским перформансама и еколошкој одрживости електролитских постројења.