Anodna ploča-na bazi titana

Ova anodna ploča-na bazi titana posebno je dizajnirana za rješavanje bolnih točaka tradicionalnih anoda-na bazi olova u elektrolizi/električnom dobivanju metala kao što su bakar, nikal i cink. Njegove prednosti i strukturne inovacije su utjelovljene u sljedećim aspektima:

1. Izvanredna otpornost na koroziju kloridnih iona:

Specifični parametri:

Pod pojačanim uvjetima ispitivanja od "struje od 20 000 A i koncentracije kloridnih iona od 2 000 ppm," anoda je radila stabilno 20 dana bez abnormalnosti.

Tehničke implikacije:

Surovo okruženje:

Koncentracija kloridnih iona od 2000 ppm predstavlja visoko korozivnu okolinu. Ioni klorida agresivno uništavaju metalne pasivne filmove, dovodeći do rupičaste korozije i pucanja uslijed korozije na naprezanje. U takvim uvjetima, tradicionalne olovne anode brzo korodiraju, proizvodeći velike količine anodnog mulja-koji sadrži olovo i zagađuje katodni bakar.

Premaz kao ključ:

"Kompozitni premaz" treće-generacije anode temelji se na manganovim oksidima, koji su kemijski inertni i ne reagiraju s kloridnim ionima. U isto vrijeme, premaz je gust i bez pora, ponaša se poput oklopa za potpunu izolaciju titanijske podloge od elektrolita, u osnovi sprječavajući napad kloridnih iona na podlogu.

Industrijska vrijednost:

To izravno proširuje prilagodljivost sirov{0}}materijala elektrolitičkih procesa. Za rude ili reciklirane materijale s relativno visokim sadržajem kloridnih iona više nije potrebna skupa i složena prethodna obrada duboke dekloracije prije elektrolize, čime se smanjuju troškovi-sirovina i složenost procesa.

2. Značajno poboljšanje trenutne učinkovitosti anodne ploče-na bazi titana

Specifični parametri:

Najmanje 5% povećanja strujne učinkovitosti u usporedbi s tradicionalnim anodnim pločama od kvaterne/binarne legure olova.

Tehničke implikacije:

Selektivnost reakcije:

Kod elektrodobivanja bakra, primarna anodna reakcija je reakcija oslobađanja kisika iz vode. Anode-na bazi olova imaju relativno visok potencijal za oslobađanje kisika, a njihove površine lako formiraju ne{2}}vodljive slojeve olovnog oksida, zbog čega se dio električne energije gubi na sporedne reakcije (kao što je razvijanje klora i oksidacija mangana) ili ohmičko zagrijavanje. Ova nova kompozitna anodna ploča pruža visoko učinkovit katalitički sloj za oslobađanje kisika, uvelike pospješujući željenu reakciju za oslobađanje kisika dok suzbija štetne nuspojave.

Izračun učinkovitosti:

Za postrojenja s kapacitetom reda veličine desetaka tisuća tona, svaki 1% povećanja trenutne učinkovitosti pretvara se u stotine dodatnih tona katodnog bakra i značajne ekonomske koristi. Povećanje od 5% predstavlja revolucionarno poboljšanje.

Prednost{0}}bez zagađenja:

Titanijske anode se ne otapaju i stoga ne uzrokuju ko-taloženje olova na katodi zbog korozije, kao što se događa s olovnim anodama. Time se izbjegava prerada uzrokovana prekomjernim sadržajem olova u katodnom bakru, koji sam izravno doprinosi povećanju neto strujne učinkovitosti.

3. Potpuna eliminacija kroničnog problema "korozije i loma razine tekućine-"

Pozadina problema:

U elektrolitičkim ćelijama, područje razine tekućine gdje se susreću elektrolit, zrak i anodna ploča podložno je najjačoj oksidaciji i koroziji. Tradicionalne olovne anode u ovoj regiji postupno se stanjuju, pucaju i na kraju se lome zbog kombiniranih učinaka korozije naizmjeničnim naprezanjem i kemijske korozije. Ovo je jedan od primarnih načina kvara olovnih anoda.

Otopina:

Inherentne prednosti titana:

Sama titanijska podloga ima izvrsnu otpornost na koroziju i veliku čvrstoću.

Zaštita premaza:

Kompozitni premaz pruža ujednačenu zaštitu na cijeloj površini anode, uključujući područje linije razine-tekućine, bez slabih točaka. Visoka čvrstoća povezivanja između premaza i podloge osigurava da se ne ljušti čak ni u teškim uvjetima kao što su fluktuacije razine tekućine i izmjenično izlaganje mokrom i suhom.

Proizlaziti:

Životni vijek anode znatno je produljen, neplanirani zastoji, kratki spojevi i opterećenje održavanja uzrokovano lomom anode su smanjeni, a kontinuitet i stabilnost proizvodnje poboljšani.

4. Značajni učinci-uštede i-potrošnje energije

Specifična izvedba:

Smanjenje ukupnog napona elektrolitičke ćelije.

Tehnički principi:

Niski nadnapon:

Katalitička svojstva premaza od mangan dioksida izravno smanjuju prekomjerni potencijal oslobađanja kisika, koji je glavna optimizirana komponenta napona ćelije.

Nizak otpor:

Titan ima dobru električnu vodljivost, a novi strukturni dizajn (kao što su šuplje cijevi) povećava vodljivi poprečni-presjek.

Stabilni razmak između elektroda:

Anoda se ne deformira i uvijek može održavati projektirani minimalni i ravnomjerni razmak elektroda, čime se smanjuje omski pad napona elektrolita.

Izračun potrošnje energije:

Za svakih 0,1 V smanjenja napona ćelije, potrošnja istosmjerne struje po toni bakra može se smanjiti za približno80–100 kWh. Za velike-elektrane, godišnje uštede električne energije mogu doseći nekoliko milijuna do desetaka milijuna kilovat-sati, donoseći izuzetno značajne ekonomske koristi.

1. Strukturna robusnost:

Iz perspektive mehanike materijala, struktura šuplje cijevi od titana ima veći modul presjeka savijanja. U usporedbi s ravnim šipkama od titana iste težine ili širine, otporniji je na savijanje i deformacije pod utjecajem dugo-ugradnje i konvekcije elektrolita, postižući pravu integraciju "laganog dizajna i velike čvrstoće".

2. Optimizirana distribucija struje:

Kontrola razmaka:

Razmak između "obloženih šupljih cijevi kontroliran je unutar 20 mm", što je dizajn vođen-preciznošću.

Jednoliko električno polje:

Uski i pravilan razmak između cijevi osigurava vrlo jednoliku distribuciju električnog polja od anode do katode. Ovo je ključno za postizanje ravnomjernog, gustog rasta katodnog bakra bez nodula ili dendrita. Ne-jednoliko električno polje može uzrokovati lokalizirani prekomjerni rast katodnog bakra (u blizini anode), što dovodi do stvaranja dendrita i većeg rizika od kratkih spojeva, ili rezultira lokalno tankim naslagama.

Poboljšani prijenos mase:

Razmaci između cjevastih struktura olakšavaju prirodnu konvekciju i cirkulaciju elektrolita, smanjujući polarizaciju koncentracije i dalje promičući ravnomjerno taloženje i poboljšanje učinkovitosti.

Produženi vijek trajanja:

Robusnija struktura smanjuje vibracije i deformacije, štiteći krti katalitički premaz i neizravno produžujući radni vijek anode.

Treća{0}}generacija nove anodne ploče-na bazi titana, pomoću svoje-prevlake mangan dioksida otporne na koroziju i inovativnog konstrukcijskog dizajna šuplje cijevi, postiže sljedeće u hidrometalurgiji:

Veća otpornost na teške uvjete(visok sadržaj kloridnih iona).

Veći učinak(povećanje trenutne učinkovitosti veće ili jednako 5%).

Duži radni vijek i smanjeno održavanje(uklanjanje problema s lomovima).

Manja potrošnja energije(smanjeni napon ćelije).

Vrhunska kvaliteta proizvoda(ujednačeniji katodni bakar veće čistoće).

Ovo je sustavna inovacija koja integrira znanost o materijalima, elektrokemiju i konstrukcijsko inženjerstvo. Njegova se vrijednost u konačnici ogleda u sveobuhvatnim poboljšanjima sigurnosti, stabilnosti, ekonomske učinkovitosti i ekološke održivosti elektrolitičkih postrojenja.