Анод для электрохимического получения двуокиси марганца

Анод для электрохимического получения двуокиси марганца

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

а у

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВТОРСВОааУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>655746 (И) Дополнительное к авт. свид-ву(Щ и. Ил,.

С 25 В 11/00

С 25 В 1/00

P2) айвЛеио 250576 (2() 2367512/23-26 с присоединением заявки ¹ 2375346/23-26

Гос ларстнеинь Й IroMHTFT

СССР по делам изобретений и Открытий (23) Ape:оритет(58) УДЫ б 2 1, 3, .035.2(088.8) Опубликовано 0504,79Б1оллетеиь ¹ 13

Дам а опубликований Описания 0504.78

Л.Н. Лааларлдаа, я.д. дуров, а.l!, Бордааоа, T.а. Чахуаашахл» °

Г.Т. Гоголадзе, А.A. Тейшева, 1 .II.Ðàçûãðàåâà, М.А. Мельников-Эйхенвальд и Т.В, Роква (72) Лвторм нвобдетения (7L) Вывитель

Институт неорганической химин и электрохимии

AH 1p;;sèíñêoé CCP (54 ) АНОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИС4ИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ

ДВУОКИСт МАРГАНЦА

Изобретение относится к производ,ству электролнтической двуокиси марГаНЦа ДЛЯ ЭЛЕМЕНтНОй ПРОЕаЫШЛЕННОСти, точнее к анодам для произьодства двуокиси марганца, Известен анод для получения Окислителей, например надсерной содержащий тиr arrosyro ooHosy c активным покрытием в Виде полос из платиновой фольги, заглубленной в титановую основу на толщину фольги (1J, Этот электрод не может быть применен при электрохимическом получении двуокиси марганца, поскольку при механическом снятии Осадка слой платиновой фольги будет отслаиваться.

Известен анод для электрохимического получения двуокиси марганца из сернокислых растворов сульфата марганца, выполненный в виде титановой 9 основы, покрытой по всей поверхности токопроводящим слоем из металла платиновой группы (2) .

Недостатком известного анода является значительный расход благород- з ного металла в связи с необходимостью нанесения сплошного покрытия это" го металла на титановую основу при изготовлении анода, а также за счет потерь Из-за механического разруше- @ ния токопроводящего слоя благородного металла при снятии с .электрода полученнОгО Осадка электрОлитическОй двуокиси марганца.

Наиболее близким к предлагаемому по -ехнической сущности является анод для электрохимического получения двуокиси марганца, содержащий основу из пассивирующего металла, например титана или его сплава,с нанесенным на часть ее поверхности токопроводящим слоем из окисла благородного металла (3).

Недостатком указанного анода является высокий расход благородного металла, безвозвратно теряемого при механическом снятии с электрода полученного осадка электролитической двуокиси марганца (0,10-0,12 г на 1т двуокиси марганца), а также короткий срок службы анода, ограниченный продолжительностью одного цикла электролиза до очередного снятия осадка с электрода (8-10 суток).

Целью изобретения является увеличение срока службы анода и сокращение расхода благородного металла. указанная цель достигается тем, что в аноде для электрохимическогo получения двуокиси марганца, содер,жащем основу из пассивируОщего метал65574 ла, например титана или его сплава с нанесенным на часть ее поверхности токопроводящим слоем из окисла благородного металла, выполнены углубления на поверхности основы, токонроводящий слой дополнительно содержит слой двуокиси марганца, нанесенный на слой 5 окисла благородного металла, и размещен внутри углублений. Рекомендуется выполнять углубления при соотношении глубины к ширине 0,5-1,2:1-2 и наносить их на 10-15% поверхности элек- 10 трода.

Предпочтительно в качестве окисла благородного металла испольэовать окислы рутения или платины, слой которых толщиной 0,8-3,5 мкм наносят в углубления, затем электролитически наносят слой двуокиси марганца до сравнивания углублений с поверхностью электрода.

На фиг. 1 показан предлагаемый анод в виде цилиндра с углублениямибороздками, нанесенными спиралеобразно; на фиг. 2 — то же (с углублениями-бороздками, нанесенными кольцеобразно); на фиг.3 — узел I фиг. 2; на фиг. 4 — анод в виде пластины с углублениями (сквозными отверстиями); на фиг. 5 - анод с углублениями в виде продольных бороздок, нанесенных на пластину.

На основе 1 анода угЛубления, на- 30 пример бороздки, могут быть выполнены фреэерованием. В углубления наносят токопроводящий слой 2 окисла благородного металла, поверх которого наносят слой 3 двуокиси марганца.

Предложенный анод практически может быть изготовлен следующим образом. На титановый стержень диаметром

20 мм наносят углубления в виде бороздок глубиной 0,5-1,2 мм и шириной

1-2 мм, В бороздки наносят слой двуокиси рутения путем термического разложения гидрооксихлорида рутения из

его водного раствора (содержание гидрохлорида рутения в растворе пример- 46 но. 150 г/л). Затем в бороздку электрохимическим способом наносят слой двуокиси марганца из раствора, содержащего 100-125 г/л сульфата марганца и 50-60 г/л серной кислоты, при 50

90-95 С и плотности тока 100 A/M о а до выравнивания бороздки с общей поверхностью электрода (40-60 ч электролиза). Катодом служит полоска свинца. 55

Изготовленный анод испытывали в процессе электролиза раствора сульфата марганца, содержащего 100-125 г/л

Ип504 и 50-60 г/л Н 504, при 90-96 С и плотностн тока 200 А/и . Еатодом

2 служили полоски свинца. Напряжение

6 4 на электролизе 3,)-3,4 В. Было проведено на 6 аналогичных анодах по 8 циклов электролиза при продолжительности каждого цикла 200-330 ч, Полученный анодный осадок снимался с электрода механически (отбивали молотком). Во. всех случаях в бороздках после снятия осадка оставался сплошной спой двуокиси марганца, предохраняющий слой двуокиси рутения от разрушения. Выход по току 93-96%, Полученная двуокись марганца содержала 90-92% NnO < и относилась к

1 -модификации. Амперчасовая емкость элементов 336, изготовленных на основе полученной двуокиси марганца при разряде на внешнее сопротивление

117 Ом, составляла 1,45-1,55 А в час при норме 1,25 А в час (по МРТУ

6-02-522-69) .

Предложенный анод может быть использован для получения двуокиси марганца электролиэом сернокислых растворов сульфата марганца, содержащих

50-80 г/л Н 504, при плотности тока

150-300 А/м и температуре электролита 90-96 С.

Ориентировочный срок службы предложенного анода 4-5 лет.

Расход благородного металла для получения 1 т двуокиси марганца сокращается на 85-90%.

Форм ла изобретения

1. Анод для электрохимического получения двуокиси марганца, содержащий основу иэ пассивирующего металла, например титана или его сплава, с нанесенным на часть ее поверхности токопроводящим слоем из окисла благородного металла, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы анода, сокращения расхода благородного металла, на поверхности основы выполнены углубления, токопроводящий слой дополнительно содержит слой двуокиси марганца, нанесенный на слой окисла благо родного металла, и размещен внутри углублений, 2. Анод по п. 1,о т л и ч а ю шийся тем, что углубления выполнены при соотношении глубины к ширине 0,5-1,2:1-2.

3. Анод по пп. 1 и 2,о т л и ч аю шийся тем, что углубления нанесены на 10-15% поверхности электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9 470307, кл. С 25 В 11/10, 08.60.73.

2. Патент ЧССР М 108776,г:кл. 1212, 1963.

3. Патент Франции 9 1479762, кл. В 01 К 3/06, 1967.

655746 2

Фиг 2

Фиг 7

Фиг /

--г

Фиг "

Фиг 7

Составитель Н.Грехнева

Редактор Л.Курасова Техред М.Петко Корректор B,Êóириянов

Заказ 1463/22 Тираж 719 Подписное

11ИИИПИ Государственного комитета CCCP о делам изобретений и открытий

11303 . Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4