Cesta de ánodo de titanio MMO

La cesta de ánodo de titanio MMO es un tipo clave de electrodo recubierto de óxido metálico (MMO) a base de titanio. Utiliza una matriz de titanio puro (Gr1/Gr2), formando una estructura de cesta de malla. Se aplican recubrimientos de rutenio, iridio y tántalo a la superficie, creando un componente central que combina soporte estructural con actividad electroquímica.

El diseño de malla de la cesta de ánodo de titanio MMO crea un espacio de reacción tridimensional, aumentando su superficie de 3 a 5 veces en comparación con los electrodos planos. Además, la tecnología de recubrimiento mejora la resistencia a la corrosión más de 10 veces y reduce el sobrepotencial entre un 20 % y un 30 %. Además, la matriz puede reutilizarse de 3 a 5 veces, lo que reduce los costos del ciclo de vida en más del 40 %. Hoy en día, la cesta de ánodo de titanio MMO se ha convertido en un equipo esencial en las industrias de cloro-álcali, galvanoplastia y protección ambiental.

Fabricación de cestas de ánodo de titanio MMO

El sustrato de titanio es esencial para garantizar la resistencia estructural y la resistencia a la corrosión de la cesta. Se requiere titanio puro (Gr1/Gr1) con una pureza ≥99.5 %. Dependiendo de la aplicación, el espesor del titanio debe controlarse con precisión: para la galvanoplastia convencional se utiliza una placa de titanio de 0.8-1.2 mm. La electrólisis de alta resistencia requiere de 1.5-2.0 mm para soportar altas densidades de corriente.

Corte por láser

Una máquina de corte láser CNC mecaniza el titanio en mallas y marcos de dimensiones predefinidas, con una precisión de ±0.5 mm. Posteriormente, la cesta se arena con arena de corindón blanco de malla 80-120 para crear una superficie uniformemente rugosa, lo que mejora la adhesión del recubrimiento. Finalmente, se somete a decapado y pasivación, hirviéndola en una solución de ácido oxálico al 5%-10% durante 10-15 minutos para eliminar completamente la capa de óxido superficial y la contaminación por aceite, creando una superficie activa.

Soldadura

El cuerpo principal de la cesta está fabricado con una malla de titanio porosa. La porosidad se controla entre el 60 % y el 80 %, y el tamaño de la malla se selecciona según las características del electrolito, con un patrón de diamante o circular que varía de 6 × 3 mm a 12.5 × 4.5 mm. La soldadura, una tecnología clave para la integridad estructural de la cesta, se realiza mediante soldadura TIG. La separación entre los puntos de soldadura se controla entre 15 y 20 mm.

Estucado

El recubrimiento es fundamental en la cesta del ánodo de titanio MMO, ya que determina su rendimiento electroquímico y su vida útil. Los ánodos de titanio se producen principalmente mediante dos técnicas: recubrimiento por cepillado y sinterización, y recubrimiento por pulverización y sinterización. El primero es adecuado para aplicaciones que requieren alta precisión, mientras que el segundo es más adecuado para la producción a gran escala.

Materiales de revestimientoEl sistema de evolución de cloro utiliza un óxido compuesto de RuO₂-IrO₂ con un sobrepotencial de evolución de cloro de ≤1.36 V (en comparación con SHE); el sistema de evolución de oxígeno utiliza un óxido mixto de IrO₂-Ta₂O₅, adecuado para sistemas de sulfato. El espesor del recubrimiento se controla entre 15 y 20 μm.

sinterizaciónPrecocción en un horno a 120 °C durante 10 minutos, seguida de sinterización en un horno de mufla a 450-550 °C durante 30-40 minutos para convertir las sales en óxidos y formar una unión metalúrgica con el sustrato de titanio. Este proceso se repite de 8 a 12 veces, obteniendo un recubrimiento denso de 10 a 100 μm de espesor.

Inspeccion de calidad

El espesor del recubrimiento se mide con un medidor de espesores por corrientes de Foucault, con un error máximo de ±0.5 μm en cualquier punto. Se realizan pruebas de rendimiento eléctrico en condiciones de funcionamiento simuladas para garantizar que la sobretensión y la eficiencia de corriente cumplan con los estándares de diseño. Por ejemplo, los productos cloroalcalinos deben tener una eficiencia de corriente ≥94 %. El recubrimiento no presenta descamación tras 72 horas de inmersión en medios ácidos o alcalinos con un pH de 0 a 14. La tasa de corrosión es inferior a 0.5 μm/año tras 100 horas de electrólisis en una solución con alto contenido de cloruro de 300 g/l. Se conservan muestras de cada lote durante 5,000 horas de pruebas de funcionamiento continuo para garantizar que la vida útil real cumpla con los estándares prometidos.

Ventajas del Wstitanium

Como proveedor de soluciones de ánodos de titanio MMO, Wstitanium ha desarrollado tres ventajas competitivas fundamentales: innovación tecnológica, control de calidad y capacidades de servicio.

Tecnología de recubrimiento

Wstitanium fue pionero en el uso de la tecnología de dispersión de nanopartículas para la producción de recubrimientos, controlando el tamaño de partícula de los óxidos de metales preciosos a 50-100 nm. Esto aumenta la superficie del recubrimiento en un 40 % y mejora significativamente la actividad catalítica. El recubrimiento no presenta riesgo de descamación, incluso a una alta densidad de corriente de 10 000 A/m². El recubrimiento de gradiente de RuO₂-TiO₂, diseñado específicamente para la industria cloroalcalina, alcanza una pureza de cloro del 99.98 %.

Servicios Especiales

Wstitanium ofrece servicios integrales de personalización, que incluyen optimización del tamaño de la cesta, ajuste de los parámetros de malla y personalización de la formulación del recubrimiento.

Aplicaciones de las cestas de ánodo de titanio MMO

Debido a sus principales ventajas de estabilidad dimensional, bajo consumo de energía y resistencia a la corrosión, las cestas de ánodo de titanio MMO se han utilizado ampliamente en múltiples sectores industriales, convirtiéndose en una pieza clave del equipo que impulsa los avances tecnológicos en la industria.

(1) Industria cloroalcalina

La sección cloro-álcali La industria es un área tradicional de fortaleza para las cestas de ánodo de titanio MMO, utilizadas principalmente para la reacción de desprendimiento de cloro en la producción de sosa cáustica con membrana de intercambio iónico. Las cestas de ánodo con recubrimiento de gradiente de RuO₂-TiO₂ pueden mantener el sobrepotencial de desprendimiento de cloro por debajo de 1.36 V, lo que aumenta la eficiencia de corriente a más del 94 %. Soportan concentraciones de Cl⁻ superiores a 300 g/L y tienen una vida útil de más de cinco años.

(2) Galvanoplastia

Las cestas de ánodo de titanio MMO cumplen la doble función de proporcionar una corriente uniforme y estabilizar la concentración del electrolito. Para el recubrimiento ácido de cobre se utiliza un recubrimiento compuesto de IrO₂-SnO₂, mientras que para el recubrimiento alcalino de zinc se utiliza un recubrimiento de RuO₂-IrO₂. galvanoplastia El rendimiento ha aumentado del 82 % al 97 %, y la capacidad de producción de una sola línea ha aumentado un 40 %. Cumplen con la normativa RoHS y otras normas.

(3) Tratamiento del agua

Las cestas de ánodo de titanio MMO se han convertido en componentes centrales de la tecnología de oxidación electrolítica, ampliamente utilizadas en aplicaciones como aguas residuales de impresión y teñido. aguas residuales químicasy desinfección de piscinas. En el tratamiento de aguas residuales de teñido, su recubrimiento dopado con PbO₂-MnO₂, combinado con un sistema de electrodos tridimensionales, genera eficientemente radicales hidroxilo, logrando una tasa de eliminación de DQO del 85 % y una tasa de eliminación de color superior al 90 %.

(4) Hidrometalurgia

En hidrometalurgia, las cestas anódicas de titanio MMO se utilizan principalmente para la extracción electrolítica y la purificación de metales como el cobre, el zinc y el níquel. Para la electrólisis de cobre en sistemas de ácido sulfúrico, las cestas anódicas con un recubrimiento compuesto de IrO₂-SnO₂ pueden reducir el sobrepotencial de desprendimiento de oxígeno, disminuir el consumo de energía de la electrólisis en un 20 % y aumentar la pureza del cobre del cátodo al 99.99 %.

Elegir la cesta de ánodo de titanio MMO adecuada requiere una consideración exhaustiva de tres factores clave: primero, definir el escenario de aplicación, como el sistema de electrólisis (evolución de cloro/oxígeno), la densidad de corriente y el entorno dieléctrico, para determinar la fórmula de recubrimiento y la estructura de la cesta; segundo, evaluar la solidez técnica del proveedor, priorizando marcas con capacidad de personalización y un sistema de control de calidad integral, como Wstitanium; y tercero, centrarse en el coste total del ciclo de vida, en lugar de considerar únicamente el coste inicial de compra. Es necesario calcular exhaustivamente sus beneficios en materia de ahorro energético, vida útil y costes de mantenimiento para maximizar los beneficios económicos a largo plazo.