MMO (vegyes fém-oxid) titán anódok, más néven méretstabilizált anódok (DSA®), fokozatosan az elektrolitikus kinyerés előnyben részesített anódanyagává vált. A hidrometallurgiában az elektrolitikus kinyerés a nagy tisztaságú fémek kioldási oldatokból történő kinyerésének alapvető technológiája. Hatékonysága, költsége és termékminősége az anódanyag teljesítményétől függ. A hagyományos ólomötvözet anódok és grafit anódok a magas energiafogyasztásuk, rövid élettartamuk és termékszennyeződésük miatt már nem tudják kielégíteni a rendkívül hatékony és fenntartható kohászati ipar igényeit.
Kínai MMO titán anód gyártóként, Wstitanium testreszabott anódmegoldásokat kínál kohászati vállalatoknak több mint 30 országban világszerte. Ez az útmutató átfogóan bemutatja az elektrolitikus kinyerésben használt MMO titánanódokat, beleértve a bevonórendszereket, az alakzatokat, a projektek esettanulmányait és a gyakran ismételt kérdéseket. Elkötelezettek vagyunk amellett, hogy a legpontosabb és leghitelesebb műszaki információkat nyújtsuk Önnek, hogy segítsünk kiválasztani a legmegfelelőbb anódterméket.
MMO titán anódbevonat elektrolit kinyeréshez
Az MMO titánanódok teljesítményének több mint 90%-a a felületükön lévő nemesfém-oxid bevonattól függ. A bevonat nemcsak az anód elektrokatalitikus aktivitását és az oxigén/klór fejlődésének túlfeszültségét határozza meg, hanem befolyásolja a korrózióállóságát és élettartamát is. A Wstitanium négy kiforrott bevonatrendszert fejlesztett ki az elektrokémiai kinyerés különböző jellemzői alapján.
Az irídium-tantál alapú bevonatok a legjobb teljesítményű oxigénfejlődési reakciós (OER) bevonórendszerek. Fő elektrokatalitikus aktív komponensként irídium-oxidot (IrO₂), stabilizátorként pedig tantál-oxidot (Ta₂O₅) használnak. Az optimális arány 70% IrO₂ + 30% Ta₂O₅. Az ellenállás körülbelül 10⁻⁴ Ω・cm.
1 mol/L koncentrációjú H₂SO₄ oldatban, 1 A/cm² áramsűrűség mellett az oxigénfejlődési potenciál körülbelül 1.385 V (az SCE-vel szemben), ami 300-400 mV-tal alacsonyabb, mint egy ólomanódé. Nagy koncentrációjú kénsavban (≤500 g/L) elektrolitokban hosszabb ideig stabilan működik, és még 1000 g/L kénsavban is stabil marad. 100-2000 A/m² áramsűrűségen működve különösen alkalmas nagy áramsűrűségű elektrolit kinyerésre. Élettartama 3-8 év, éves veszteségaránya mindössze 1-3 mg/A. Erős ellenállást mutat a fordított árammal szemben, és áramkimaradások esetén is ellenáll a fordított áramlökéseknek.
- Réz elektrolit kinyeréséhez
- Nikkel elektrolit kinyeréséhez
- Kobalt elektrolit kinyeréshez
- Mangán elektrolit kinyeréséhez
- Szulfátrendszeres elektrolízishez
A ruténium-iridium alapú bevonatok egy multifunkcionális bevonatrendszer, amely kiegyensúlyozza a klór- és oxigénfejlődési teljesítményt. Aktív komponensként ruténium-oxidot (RuO₂) és irídium-oxidot (IrO₂), stabilizátorként pedig titán-oxidot (TiO₂) használ. Kloridionokat tartalmazó elektrolitrendszerekhez alkalmas. A Wstitanium ruténium-iridium alapú bevonatai többrétegű szerkezetet alkalmaznak: egy alsó réteg RuO₂-TiO₂, egy középső réteg RuO₂-IrO₂-TiO₂ és egy felső réteg IrO₂-Ta₂O₅. Ez biztosítja a klórfejlődési aktivitást, miközben javítja a korrózióállóságot és az élettartamot.
1 mol/L koncentrációjú NaCl-oldatban, 1 A/cm² áramsűrűség mellett a klórfejlődési potenciál körülbelül 1.12 V (SCE-hez képest). Az oxigénfejlődési potenciál körülbelül 1.45 V (SCE-hez képest), és stabilan működik klorid-oxigén vegyes rendszerekben. Akár 5000 ppm kloridion-koncentrációjú elektrolitokban is stabilan működik. Az áramhatásfok eléri a 92%-ot. A bevonat tapadása ≥15 MPa.
- Tengervíz sótalanításához és a kapcsolódó elektrolitos kinyeréshez
- Elektrokémiai kinyerés, amely egyidejűleg termel klórt és oxigént
- Elektrolit kinyerés kloridos rendszerekhez
- Kloridionokat tartalmazó szulfátrendszerekhez
Az ólom-dioxid anód titánt használ szubsztrátumként, amelynek felületén elektróda-leválasztással egy sűrű β-PbO₂ aktív réteg képződik. A Wstitanium titánalapú ólom-dioxid anódjának kialakítása a következő: titán szubsztrátum → antimon-ón-oxid közbenső réteg → α-PbO₂ átmeneti réteg → β-PbO₂ aktív réteg. Ez hatékonyan megoldja a hagyományos titánalapú ólom-dioxid anódok könnyű bevonatleválásának és rövid élettartamának problémáit.
Az antimon-ón-oxid közbenső réteg javítja a bevonat és az aljzat közötti tapadást. A β-PbO₂ jó vezetőképességet és oxigénfejlődési elektrokatalitikus aktivitást mutat. Az oxigénfejlődési túlfeszültség körülbelül 1.70 V (az SCE-vel szemben). A költség mindössze 1/3-1/2 az irídium-tantál alapú bevonatok költségének. Az áramhatásfok eléri a 93-95%-ot. Nem keletkezik anódiszap.
- Cink elektrolit kinyeréséhez (nagyméretű)
- Réz elektrolit kinyeréséhez (költségérzékeny)
- Nikkel elektrolit kinyeréshez (szulfátrendszer)
- Kobalt elektrolízishez (szulfátrendszer)
Egy titán hordozó felületére galvanizálással vagy galvanizálás nélkül egy egyenletes fémes platina réteget raknak le. A platina-titán anódok rendkívül magas elektrokatalitikus aktivitást és kémiai stabilitást mutatnak. A platina kémiailag nagyon stabil és a legtöbb savas, lúgos és sóoldatban oldhatatlan.
A platina rendkívül magas elektrokatalitikus aktivitást mutat nagyon alacsony oxigénfejlődés és klórfejlődési túlfeszültség mellett. A platina oxigénfejlődési túlfeszültsége körülbelül 1.52 V (az SCE-hez képest), a klórfejlődési túlfeszültség pedig körülbelül 1.18 V (az SCE-hez képest). Az áramsűrűség 100-10000 A/m² között mozog, így alkalmas nagy áramsűrűségű elektródaleválasztásra. 10-20 éves élettartamával a leghosszabb élettartammal büszkélkedhet az összes bevonatrendszer közül. A költsége azonban nagyon magas.
- Nemesfém elektrolit kinyerés (arany, ezüst, platina, palládium)
- Nagy tisztaságú fém elektrolit kinyerés
- Elektromos kitermelés speciális igényekhez
- Laboratóriumi kutatás
MMO titán anód összehasonlítás
A megfelelő bevonatrendszer kiválasztásának megkönnyítése érdekében a Wstitanium átfogóan összehasonlította négy fő bevonatos MMO titánanód főbb műszaki paramétereit. Minden adat laboratóriumi vizsgálatainkból és tényleges mérnöki alkalmazás-ellenőrzéseinkből származik, és olyan szabványokra hivatkozik, mint a HG/T 4763-2014 „Ruténium-iridium titán-fém-oxid bevonatú anódok” és az YS/T 1056-2015 „Iridium-tantál titán-fém-oxid bevonatú anódok”.
Elektrokémiai teljesítmény összehasonlítás
Az elektrokémiai teljesítmény az MMO titán anódok legfontosabb teljesítménymutatója, amely meghatározza az elektróda-leválasztás energiafogyasztását és hatékonyságát.
| Vizsgált paraméter | IrO₂-Ta₂O₅ | RuO₂-IrO₂ | PbO₂ | Pt | Teszt Standard |
|---|---|---|---|---|---|
| Oxigénfejlődési potenciál (vs. SCE, 1A/cm²) | 1.385V | 1.45V | 1.70V | 1.52V | HG/T 4763-2014 |
| Klórfejlődési potenciál (vs. SCE, 1A/cm²) | 1.25V | 1.12V | 1.35V | 1.18V | HG/T 4763-2014 |
| Jelenlegi hatékonyság | 94-96% | 92-94% | 93-95% | 95-98% | Enterprise Standard |
| Polarizációs görbe meredeksége (mV/dec) | 40-50 | 35-45 | 60-70 | 30-40 | Elektrokémiai munkaállomás teszt |
| Csereáram-sűrűség (A/cm²) | 1 × 10⁻⁶ | 5 × 10⁻⁶ | 1×10⁻⁷ | 1×10⁻⁵ | Elektrokémiai munkaállomás teszt |
| Bevonat ellenállása (Ω·cm) | 1 × 10⁻⁴ | 5×10⁻⁵ | 2 × 10⁻⁴ | 1×10⁻⁵ | Négypontos szonda módszer |
Fizikai tulajdonságok összehasonlítása
A fizikai tulajdonságok befolyásolják az MMO titánanódok mechanikai szilárdságát, feldolgozási teljesítményét és élettartamát.
| Vizsgált paraméter | Ir-Ta | Ru-Ir | Ólom-dioxid (PbO₂) | Platina (Pt) | Teszt Standard |
|---|---|---|---|---|---|
| Bevonat vastagsága | 5–20 μm | 5–20 μm | 0.5 – 2.0 mm | 1–15 μm | Örvényáramos vastagságmérés / Metallográfiai módszer |
| Bevonat sűrűsége (g/cm³) | 6.5-7.0 | 6.0-6.5 | 9.3-9.6 | 21.4 | Arkhimédész-módszer |
| Bevonat keménysége (HV) | 600-800 | 500-700 | 700-900 | 400-600 | Vickers keménységmérő |
| Tapadási szilárdság (MPa) | ≥15 | ≥15 | ≥20 | ≥10 | Szakítóvizsgálati módszer |
| Porozitás | ≤5% | ≤5% | ≤1% | ≤0.5% | Kálium-ferricianid módszer |
| Termikus sokk stabilitás | 300℃/5 ciklus, nincs hámlás | 300℃/5 ciklus, nincs hámlás | 200℃/5 ciklus, nincs hámlás | 400℃/5 ciklus, nincs hámlás | Enterprise Standard |
Alkalmazási feltételek összehasonlítása
Az alkalmazási körülmények összehasonlítása segít kiválasztani a legmegfelelőbb bevonatrendszert az adott alkalmazási körülmények alapján.
Költség Összehasonlítás
A költség-összehasonlítás segít felmérni a különböző bevonatrendszerek hosszú távú gazdasági életképességét.
| Vizsgált paraméter | Ir-Ta | Ru-Ir | Ólom-dioxid (PbO₂) | Platina (Pt) | Megjegyzések |
|---|---|---|---|---|---|
| Induló költség | Magas | Közepesen magas | Alacsony | Nagyon magas | Azonos terület összehasonlítása |
| Élettartam | 3–8 év | 2–5 év | 2–3 év | 10–20 év | Standard elektrolit kinyerési feltételek |
| Éves átlagos költség | közepes | közepes | Alacsony | Közepesen magas | Kezdeti költség / élettartam |
| Újrafesthetőség | Igen | Igen | Igen | Igen | A titán hordozó újrafelhasználható |
| Újrafestési költség | közepes | közepes | Alacsony | Magas | Az új anód körülbelül 60–80%-a |
| Titán alapfelület újrafestési ideje | 3 – 5 idők | 3 – 5 idők | 2 – 3 idők | 5 – 10 idők | Az aljzat korróziós állapotától függ |
| Megtérülési idő | 1–2 év | 1–2 év | 0.5-1 év | 2–3 év | Az ólomanóddal összehasonlítva |
Teljesítményértékelés
Az összesített teljesítményértékelés a négy bevonatrendszert több szempont alapján értékeli, hogy segítsen Önnek átfogó döntést hozni.
MMO titán anód egyedi megoldások
A különböző fémek elektrolit kinyerési eljárásai eltérő elektrolit-összetételeket, hőmérsékleteket és áramsűrűségeket igényelnek, ami viszont eltérő teljesítménykövetelményeket támaszt az anóddal szemben. A Wstitanium egyedi anódmegoldásokat fejlesztett ki számos gyakori elektrolit kinyerő fémhez. Műszaki mérnökeink az Ön konkrét üzemi körülményei alapján a legmegfelelőbb bevonatrendszert, anódformát és specifikációkat javasolják az optimális eredmény biztosítása érdekében.
MMO titán anódok réz elektrolit kinyerési megoldásokhoz
A réz elektrolitos kinyerése a hidrometallurgiai rézfinomítási folyamat utolsó lépése. Általában réz-szulfát-kénsav elektrolit rendszert alkalmaz. A hagyományos ólom-kalcium-ón ötvözetű anódok olyan problémákkal küzdenek, mint a magas cellafeszültség, a magas energiafogyasztás és a katódréz ólomszennyeződése.
A réz elektrolit kinyerésének működési feltételei
| Vizsgált paraméter | Választék | Optimális tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Az elektrolit összetétele | Cu²+: 30–50 g/l | Cu²+: 40–45 g/l | - |
| H₂SO₄: 150–200 g/l | H₂SO₄: 170–180 g/l | ||
| Fe³+: 0.5–3.0 g/l | Fe³+: 1.0–2.0 g/l | ||
| Elektrolit hőmérséklet | 30-50 ℃ | 40-45 ℃ | A túl magas hőmérséklet felgyorsítja a bevonat korrózióját |
| Pillanatnyi sűrűség | 200-350 A/m² | 250-300 A/m² | A nagy áramsűrűség növelheti a termelési kapacitást, de lerövidíti az anód élettartamát |
| Cellfeszültség | 2.0–2.5 V | 2.1–2.3 V | MMO titán anód használata után 0.15–0.2 V-tal csökkenthető |
| Elektróda rés | 75 – 100 mm | 80 – 90 mm | A túl kicsi elektródatávolság rövidzárlatot okozhat, míg a túl nagy elektródatávolság növeli az energiafogyasztást. |
| Elektrolízis ciklus | 5–7 nap | 6 nap | Az áramsűrűségtől és a katódvastagságtól függ |
| Cl⁻ koncentráció | <50 ppm | <30 ppm | A túlzottan magas kloridion-koncentráció felgyorsítja a titán hordozó korrózióját |
| F⁻ koncentráció | <20 ppm | <10 ppm | A fluoridionok erős korrozív hatást gyakorolnak a titán hordozóra |
Ajánlott bevonatrendszerek
A réz elektrolitos kinyeréséhez a Wstitanium irídium-tantál alapú bevonatokat (IrO₂-Ta₂O₅) vagy titán alapú ólom-dioxid bevonatokat (Ti/PbO₂) ajánl.
Irídium-tantál alapú bevonatok: Alkalmasak nagy réztisztaságot és hosszabb élettartamot igénylő alkalmazásokhoz. Normál körülmények között az élettartam elérheti az 5-8 évet, a cellafeszültség 150-170 mV-tal alacsonyabb, mint az ólomanódoknál, ami jelentős energiamegtakarítást eredményez.
Titán alapú ólom-dioxid bevonatok: Költségérzékeny, nagyszabású projektekhez alkalmasak. Normál körülmények között az élettartamuk elérheti a 2-3 évet, a cellafeszültségük pedig 100-150 mV-tal alacsonyabb, mint az ólomanódoké, így kiváló költséghatékonyságot biztosítanak.
Ajánlott anódforma és specifikációk
| Anód forma | Ajánlott specifikáció | Alkalmazható forgatókönyv |
|---|---|---|
| Lemezanód | Vastagság: 2.0–3.0 mm | Hagyományos elektrolitikus kinyerő cella |
| Méret: Az elektrolizáló cellának megfelelően testreszabva | Nagyüzemi gyártás | |
| Vezetés: Titán-réz kompozit rúd | Magas követelmények az áramelosztással szemben | |
| Hálóanód | Vastagság: 1.5–2.0 mm | Nagy áramsűrűségű feltételek |
| Hálónyílás: 10 mm × 10 mm | Szigorú energiafogyasztási követelményekkel rendelkező projektek | |
| Váz: 3 mm vastag titán keret | Elektrolizáló cellák gyors elektrolitkeringtetéssel | |
| Rácstípusú anód | Titán szalag: 5 mm × 50 mm | Nagy elektrolizáló cellák |
| Távolság: 25 mm | Nagy kapacitású projektek | |
| Vezetés: Titán-réz kompozit rudak mindkét végén | Nagy mennyiségű buborékképződéssel járó körülmények |
MMO titán anódok cink elektrolit kinyerési megoldásokhoz
A cink elektrolit kinyerése jellemzően cink-szulfát-kénsav elektrolit rendszert használ. A hagyományos ólom-ezüst ötvözetű anódok (0.5-1.0% ezüsttel) olyan problémákkal küzdenek, mint a magas cellafeszültség, a magas energiafogyasztás, a katódcink ólomszennyeződése, a túlzott anódiszap és a magas ezüstfogyasztás. A Wstitanium MMO titánanódjait számos nagy cinkolvasztóban alkalmazták, jelentős gazdasági és környezeti előnyökkel járva.
Tipikus cinkelektrolit-kinyerési üzemi feltételek
| Vizsgált paraméter | Választék | Optimális tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Az elektrolit összetétele | Zn²+: 50–60 g/l | Zn²+: 55 g/l | - |
| H₂SO₄: 150–180 g/l | H₂SO₄: 160–170 g/l | ||
| Mn²+: 3–5 g/l | Mn²+: 4 g/l | ||
| Elektrolit hőmérséklet | 35-45 ℃ | 38-42 ℃ | A túl magas hőmérséklet felgyorsítja a bevonat korrózióját és az elektrolit elpárolgását |
| Pillanatnyi sűrűség | 400-600 A/m² | 450-550 A/m² | A cink elektrolit kinyerése általában nagyobb áramsűrűséget alkalmaz a termelési kapacitás javítása érdekében. |
| Cellfeszültség | 3.2–3.8 V | 3.3–3.5 V | MMO titán anód használata után 0.2–0.3 V-tal csökkenthető |
| Elektróda rés | 60 – 80 mm | 70 – 75 mm | A cink elektrolit kinyerése általában kisebb elektródaréseket alkalmaz az energiafogyasztás csökkentése érdekében. |
| Elektrolízis ciklus | 24-48 óra | 36 óra | Az áramsűrűségtől és a katódvastagságtól függ |
| Cl⁻ koncentráció | <300 ppm | <200 ppm | A túlzottan magas kloridion-koncentráció felgyorsítja a bevonat korrózióját és klórgázt termel. |
| F⁻ koncentráció | <30 ppm | <20 ppm | A fluoridionok erős korrozív hatást gyakorolnak a titán hordozóra |
Ajánlott bevonatrendszerek
A cink elektrolitos kinyeréséhez a Wstitanium titán alapú ólom-dioxid bevonatokat (Ti/PbO₂) vagy irídium-tantál bevonatokat (IrO₂-Ta₂O₅) ajánl.
Titán alapú ólom-dioxid bevonat: Ez jelenleg a cink elektrolit kinyerésére szolgáló iparban a legszélesebb körben használt anódbevonat. Előnyei közé tartozik az alacsony költség, a stabil teljesítmény és a hagyományos ólomanódokkal való jó kompatibilitás. Normál körülmények között az élettartama elérheti a 2-3 évet. A cellafeszültség 200-300 mV-tal alacsonyabb, mint az ólom-ezüst anódoké, ami jelentős energiamegtakarítást eredményez.
Irídium-tantál bevonat: Rendkívül magas termékminőségi követelményeket támasztó alkalmazásokhoz, vagy magas kloridion-koncentrációjú elektrolitokhoz alkalmas. Normál körülmények között az élettartama elérheti a 3-5 évet, magasabb áramhatásfokkal. Az irídium-tantál bevonatok kiváló korrózióállósággal rendelkeznek, és stabilan működnek magas kloridion-koncentrációjú elektrolitokban.
Ajánlott anódforma és specifikációk
| Anód forma | Ajánlott specifikáció | Alkalmazható forgatókönyv |
|---|---|---|
| Lemezanód | Vastagság: 3.0–4.0 mm | Hagyományos elektrolitikus kinyerő cella |
| Méret: Az elektrolizáló cellának megfelelően testreszabva | Nagyüzemi gyártás | |
| Vezetés: Titán-réz kompozit rúd | - | |
| Rácstípusú anód | Titán szalag: 6 mm × 60 mm | Nagy elektrolizáló cellák |
| Távolság: 20 mm | Nagy kapacitású projektek | |
| Vezetés: Titán-réz kompozit rudak mindkét végén | Buborékleválást igénylő eljárások (előnyben részesített) | |
| Hálóanód | Vastagság: 2.0 mm | Nagy áramsűrűségű folyamatok |
| Hálónyílás: 12 mm × 25 mm | Szigorú energiafogyasztási követelményekkel rendelkező projektek | |
| Váz: 3 mm vastag titán keret | - |
MMO titán anódok nikkel elektrodepozíciós megoldásokhoz
A nikkel elektrolit kinyerése az elektrolit rendszertől függően szulfát- és kloridrendszerekre oszlik. A hagyományos ólomötvözet anódok és a rozsdamentes acél anódok olyan problémákkal küzdenek, mint a magas energiafogyasztás, a rövid élettartam és a termék szennyeződése. A Wstitanium nikkel elektrolit kinyeréshez használt MMO titánanódjai különböző elektrolitrendszerekhez alkalmazkodnak, és kiváló teljesítményt nyújtanak.
Nikkel elektrolit kinyerési üzemi feltételek
| Vizsgált paraméter | Hagyományos tartomány | Optimális tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Az elektrolit összetétele | Ni²+: 60–80 g/l | Ni²+: 70 g/l | - |
| H₂SO₄: 100–150 g/l | H₂SO₄: 120 g/l | ||
| Na₂SO₄: 100–150 g/l | Na₂SO₄: 120 g/l | ||
| Elektrolit hőmérséklet | 50-60 ℃ | 55 ℃ | A túl magas hőmérséklet felgyorsítja a bevonat korrózióját |
| Pillanatnyi sűrűség | 200-300 A/m² | 250 A/m² | - |
| Cellfeszültség | 2.5–3.0 V | 2.6–2.8 V | MMO titán anód használata után 0.3–0.5 V-tal csökkenthető |
| Elektróda rés | 80 – 100 mm | 90 mm | - |
| Elektrolízis ciklus | 7–10 nap | 8 nap | Az áramsűrűségtől és a katódvastagságtól függ |
| Cl⁻ koncentráció | <500 ppm | <300 ppm | A túlzottan magas kloridion-koncentráció felgyorsítja a bevonat korrózióját |
| F⁻ koncentráció | <50 ppm | <30 ppm | A fluoridionok erős korrozív hatást gyakorolnak a titán hordozóra |
Klorid rendszerek
A kloridos rendszerek olyan előnyökkel rendelkeznek, mint a jó vezetőképesség, a nagy áramsűrűség és a nagy termelési kapacitás, de erősen korrozívak, és magas követelményeket támasztanak a berendezésekkel és az anódokkal szemben.
| Vizsgált paraméter | Hagyományos tartomány | Optimális tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Az elektrolit összetétele | Ni²+: 60–80 g/l | Ni²+: 70 g/l | - |
| Cl⁻: 150–200 g/l | Cl⁻: 180 g/l | ||
| pH: 1.5–2.5 | pH: 2.0 | ||
| Elektrolit hőmérséklet | 60-70 ℃ | 65 ℃ | A túl magas hőmérséklet felgyorsítja a bevonat korrózióját és klórgázt termel |
| Pillanatnyi sűrűség | 200-400 A/m² | 300 A/m² | A kloridos rendszer nagyobb áramsűrűséget képes alkalmazni |
| Cellfeszültség | 2.0–2.5 V | 2.2–2.4 V | MMO titán anód használata után 0.2–0.3 V-tal csökkenthető |
| Elektróda rés | 80 – 100 mm | 90 mm | - |
| Elektrolízis ciklus | 7–10 nap | 8 nap | Az áramsűrűségtől és a katódvastagságtól függ |
| F⁻ koncentráció | <30 ppm | <20 ppm | A fluoridionok erős korrozív hatást gyakorolnak a titán hordozóra |
Ajánlott bevonatrendszerek
Szulfátrendszerek: Irídium-tantál bevonat (IrO₂-Ta₂O₅) ajánlott. Normál körülmények között 3-5 év az élettartama, és a cellafeszültség 300-500 mV-tal alacsonyabb, mint az ólomanódoké, ami jelentős energiamegtakarítást eredményez. Az irídium-tantál bevonatok kiváló savállóságot és oxigénfejlődési elektrokatalitikus aktivitást mutatnak, így ideálisak nikkel elektrolit kinyerésére szulfátrendszerekben.
Klorid rendszerek: Ruténium-iridium bevonat (RuO₂-IrO₂-TiO₂) ajánlott. Kiválóan ellenáll a kloridion-korróziónak és a kloridfejlődésből eredő elektrokatalitikus aktivitásnak, standard körülmények között 2-4 éves élettartammal. A ruténium-iridium bevonatok stabilan működnek magas kloridion-koncentrációjú elektrolitokban, miközben jó oxigénfejlődési teljesítményt is mutatnak.
Ajánlott anódforma és specifikációk
| Anód forma | Ajánlott specifikáció | Alkalmazható forgatókönyv |
|---|---|---|
| Lemezanód | Vastagság: 2.0–3.0 mm | Hagyományos elektrolitikus kinyerő cella |
| Méret: Az elektrolizáló cellának megfelelően testreszabva | Mindkét rendszerhez alkalmas | |
| Vezetés: Titán-réz kompozit rúd | - | |
| Hálóanód | Vastagság: 1.5–2.0 mm | Nagy áramsűrűségű folyamatok |
| Hálónyílás: 10 mm × 10 mm | Szigorú energiafogyasztási követelményekkel rendelkező projektek | |
| Váz: 3 mm vastag titán keret | - | |
| Cső anód | Átmérő: Φ25 mm – Φ50 mm | Örvényes elektrokémiai kinyerési eljárás |
| Hossz: Az elektrolizáló cellának megfelelően testreszabható | Speciális szerkezetű elektrolizáló cellák | |
| Vezetés: Végvezető fej | - |
MMO titán anódok kobalt elektrolit kinyerési megoldásokhoz
A kobalt elektrolit kinyerése jellemzően kobalt-szulfát-kénsav elektrolit rendszert használ. A hagyományos ólomötvözet anódok súlyos ólomszennyeződéstől, magas energiafogyasztástól és rövid élettartamtól szenvednek. A Wstitanium kobalt elektrolit kinyeréshez használt MMO titánanódjai megfelelnek a nagy tisztaságú kobalttermelés szigorú követelményeinek.
Kobalt elektrolízis folyamatfeltételei
A kobalt elektrolit kinyerésének folyamatfeltételei hasonlóak a nikkel elektrolit kinyerésének feltételeihez, de a termék tisztaságára vonatkozó követelmények magasabbak. A kobalt elektrolit kinyerésének tipikus folyamatfeltételei a következők:
| Vizsgált paraméter | Hagyományos tartomány | Optimális tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Az elektrolit összetétele | Co²+: 30–50 g/l | Co²+: 40 g/l | - |
| H₂SO₄: 100–150 g/l | H₂SO₄: 120 g/l | ||
| Na₂SO₄: 50–100 g/l | Na₂SO₄: 80 g/l | ||
| Elektrolit hőmérséklet | 50-60 ℃ | 55 ℃ | A túl magas hőmérséklet felgyorsítja a bevonat korrózióját |
| Pillanatnyi sűrűség | 150-250 A/m² | 200 A/m² | A kobalt elektrolízis általában alacsonyabb áramsűrűséget alkalmaz a termékminőség biztosítása érdekében. |
| Cellfeszültség | 2.5–3.0 V | 2.6–2.8 V | MMO titán anód használata után 0.3–0.5 V-tal csökkenthető |
| Elektróda rés | 80 – 100 mm | 90 mm | - |
| Elektrolízis ciklus | 7–10 nap | 8 nap | Az áramsűrűségtől és a katódvastagságtól függ |
| Cl⁻ koncentráció | <500 ppm | <300 ppm | A túlzottan magas kloridion-koncentráció felgyorsítja a bevonat korrózióját és szennyezi a terméket |
| F⁻ koncentráció | <50 ppm | <30 ppm | A fluoridionok erős korrozív hatást gyakorolnak a titán hordozóra |
Ajánlott bevonatrendszer
A Wstitanium irídium-tantál bevonat (IrO₂-Ta₂O₅) használatát javasolja kobalt elektróda leválasztásához. A kobalt elektróda leválasztása rendkívül nagy terméktisztaságot igényel. Az irídium-tantál bevonat kiváló kémiai stabilitást mutat, használat közben gyakorlatilag oldhatatlan, és biztosítja a kobaltkatód nagy tisztaságát. Normál körülmények között az élettartama elérheti a 2-3 évet.
Ajánlott anódforma és specifikációk
| Anód forma | Ajánlott specifikáció | Alkalmazható forgatókönyv |
|---|---|---|
| Lemezanód | Vastagság: 2.0–3.0 mm | Hagyományos elektrolitikus kinyerő cella |
| Méret: Az elektrolizáló cellának megfelelően testreszabva | Nagyüzemi termelés (előnyben részesítendő) | |
| Vezetés: Titán-réz kompozit rúd | - | |
| Hálóanód | Vastagság: 1.5–2.0 mm | Nagy áramsűrűségű folyamatok |
| Hálónyílás: 10 mm × 10 mm | Szigorú energiafogyasztási követelményekkel rendelkező projektek | |
| Váz: 3 mm vastag titán keret | - | |
| Cső anód | Átmérő: Φ25 mm – Φ50 mm | Örvényes elektrokémiai kinyerési eljárás |
| Hossz: Az elektrolizáló cellának megfelelően testreszabható | Kis elektrolizáló cellák | |
| Vezetés: Végvezető fej | - |
MMO titán anódok mangán elektrolit kinyerési megoldásokhoz
A mangán elektrolit kinyerése jellemzően mangán-szulfát-ammónium-szulfát elektrolit rendszert használ. A hagyományos ólomötvözet anódok olyan problémákkal küzdenek, mint a magas cellafeszültség, a magas energiafogyasztás, a súlyos ólomszennyeződés és a túlzott anódiszap. Az MMO titánanódok hatékonyan megoldják ezeket a problémákat.
Mangán elektrolit kinyerés működési feltételei
A mangán elektrolit kinyerésének működési feltételei meglehetősen specifikusak; az elektrolit gyengén savas. A mangán-dioxid könnyen lerakódik az anód felületén. A mangán elektrolit kinyerésének tipikus folyamatfeltételei a következők:
| Vizsgált paraméter | Hagyományos tartomány | Optimális tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Az elektrolit összetétele | Mn²+: 30–40 g/l | Mn²+: 35 g/l | - |
| (NH₄)₂SO₄: 100–120 g/l | (NH₄)₂SO₄: 110 g/l | ||
| pH: 6.0–7.0 | pH: 6.5 | ||
| Elektrolit hőmérséklet | 35-45 ℃ | 40 ℃ | A túl magas hőmérséklet felgyorsítja az ammóniumsó bomlását és a bevonat korrózióját |
| Pillanatnyi sűrűség | 300-400 A/m² | 350 A/m² | - |
| Cellfeszültség | 3.5–4.0 V | 3.6–3.8 V | MMO titán anód használata után 0.3–0.5 V-tal csökkenthető |
| Elektróda rés | 60 – 80 mm | 70 mm | - |
| Elektrolízis ciklus | 24-36 óra | 30 óra | Az áramsűrűségtől és a katódvastagságtól függ |
| Cl⁻ koncentráció | <300 ppm | <200 ppm | A túlzottan magas kloridion-koncentráció felgyorsítja a bevonat korrózióját és klórgázt termel. |
| F⁻ koncentráció | <30 ppm | <20 ppm | A fluoridionok erős korrozív hatást gyakorolnak a titán hordozóra |
Ajánlott bevonatrendszerek
A Wstitanium irídium-tantál alapú bevonatok (IrO₂-Ta₂O₅) vagy titán alapú ólom-dioxid bevonatok (Ti/PbO₂) használatát javasolja mangán elektróda leválasztásához.
Irídium-tantál alapú bevonatok: Kiváló korrózióállóság és elektrokatalitikus aktivitás, hatékonyan gátolja a mangán-dioxid lerakódását az anód felületén. Normál körülmények között az élettartam elérheti a 2-3 évet.
Titán alapú ólom-dioxid bevonatok: Alacsonyabb költség, stabil teljesítmény, költségérzékeny projektekhez alkalmas. Normál körülmények között az élettartam elérheti az 1-2 évet.
Ajánlott anódforma és specifikációk
| Anód forma | Ajánlott specifikáció | Alkalmazható forgatókönyv |
|---|---|---|
| Lemezanód | Vastagság: 2.0–3.0 mm | Hagyományos elektrolitikus kinyerő cella |
| Méret: Az elektrolizáló cellának megfelelően testreszabva | Nagyüzemi termelés (előnyben részesítendő) | |
| Vezetés: Titán-réz kompozit rúd | - | |
| Hálóanód | Vastagság: 1.5–2.0 mm | Nagy áramsűrűségű folyamatok |
| Hálónyílás: 10 mm × 10 mm | Szigorú energiafogyasztási követelményekkel rendelkező projektek | |
| Váz: 3 mm vastag titán keret | - |
MMO titán anódok nemesfém elektrolit kinyerési megoldásokhoz
A nemesfémek (arany, ezüst, platina, palládium stb.) elektrolitos kinyerését gyakran alkalmazzák nemesfémek kinyerésére alacsony koncentrációjú oldatokból. Ez rendkívül magas követelményeket támaszt az anód elektrokatalitikus aktivitásával és korrózióállóságával szemben.
Arany elektrolit kinyerési üzemi feltételek
Az arany elektrolitos kinyerése jellemzően kálium-arany-cianid oldatot használ, amely a fő módszer az arany kinyerésére a cianidos kioldási oldatokból.
| Vizsgált paraméter | Hagyományos tartomány | Optimális tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Az elektrolit összetétele | Au(CN)₂⁻: 0.5–5.0 g/l | Au(CN)₂⁻: 1.0–3.0 g/l | - |
| NaOH: 0.5–2.0 g/l | NaOH: 1.0 g/l | ||
| Szabad CN⁻: 0.05–0.2 g/l | Szabad CN⁻: 0.1 g/l | ||
| Elektrolit hőmérséklet | 20-40 ℃ | 30 ℃ | A túl magas hőmérséklet felgyorsítja a cianid bomlását |
| Pillanatnyi sűrűség | 50-150 A/m² | 100 A/m² | Az arany elektrolit kinyerése általában alacsonyabb áramsűrűséget alkalmaz a termékminőség biztosítása érdekében. |
| Cellfeszültség | 1.5–2.5 V | 2.0 V | MMO titán anód használata után 0.2–0.3 V-tal csökkenthető |
| Elektróda rés | 50 – 100 mm | 75 mm | - |
| Elektrolízis ciklus | 24-72 óra | 48 óra | Az aranykoncentrációtól és az áramsűrűségtől függ |
Ezüst elektrolit kinyerési üzemi feltételek
Az ezüst elektrolitos kinyerése jellemzően kálium-ezüst-cianid oldatot használ, amely a fő módszer az ezüst kinyerésére a cianidos kioldási oldatokból.
| Vizsgált paraméter | Hagyományos tartomány | Optimális tartomány | Megjegyzések |
|---|---|---|---|
| Az elektrolit összetétele | Ag(CN)₂⁻: 1.0–10.0 g/l | Ag(CN)₂⁻: 3.0–5.0 g/l | - |
| NaOH: 0.5–2.0 g/l | NaOH: 1.0 g/l | ||
| Szabad CN⁻: 0.1–0.5 g/l | Szabad CN⁻: 0.2 g/l | ||
| Elektrolit hőmérséklet | 20-40 ℃ | 30 ℃ | A túl magas hőmérséklet felgyorsítja a cianid bomlását |
| Pillanatnyi sűrűség | 50-200 A/m² | 150 A/m² | - |
| Cellfeszültség | 1.5–2.5 V | 2.0 V | MMO titán anód használata után 0.2–0.3 V-tal csökkenthető |
| Elektróda rés | 50 – 100 mm | 75 mm | - |
| Elektrolízis ciklus | 24-72 óra | 48 óra | Az ezüstkoncentrációtól és az áramsűrűségtől függ |
Ajánlott bevonatrendszerek
A Wstitanium platinabevonatot (Ti/Pt) vagy irídium-tantálbevonatot (IrO₂-Ta₂O₅) ajánl a nemesfémek elektrolitos kinyeréséhez.
Platina bevonat: Rendkívül magas elektrokatalitikus aktivitás és korrózióállóság, magas áramerősség-hatékonyság és hosszú élettartam. Alkalmas rendkívül magas teljesítménykövetelményeket igénylő nemesfém-kinyerési projektekhez. Normál körülmények között az élettartama elérheti a 10-20 évet.
Irídium-tantál bevonat: Kiváló teljesítmény és alacsonyabb költség, mint a platinabevonat, alkalmas közepes méretű nemesfém-kinyerési projektekhez. Normál körülmények között az élettartama elérheti a 3-5 évet.
Ajánlott anódforma és specifikációk
FAQ
Az MMO titán anód működési elve a felületi nemesfém-oxid bevonat elektrokatalitikus hatásán alapul.
Szulfátrendszerben az oxigénfejlődési reakció: 2H₂O → O₂↑ + 4H⁺ + 4e⁻
Kloridos rendszerben a klórfejlődési reakció: 2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻
A nemesfém-oxid bevonat nemcsak csökkenti ezen reakciók túlfeszültségét, hanem hosszú távú stabil működést is lehetővé tesz erősen korrozív elektrolitokban. A titán hordozó, amely hordozóként és vezetőként is működik, kiváló korrózióállóságot és vezetőképességet mutat.
A megfelelő bevonatrendszer kiválasztása elsősorban az elektrolitrendszertől és az üzemi körülményektől függ:
Szulfátrendszerek (pl. réz, cink, nikkel, kobalt, mangán elektróda-leválasztás): Irídium-tantál bevonatok (IrO₂-Ta₂O₅) vagy titán alapú ólom-dioxid bevonatok (Ti/PbO₂) ajánlottak.
Kloridos rendszerek (pl. nikkel, kobalt, réz elektróda-leválasztás): Ruténium-iridium bevonatok (RuO₂-IrO₂-TiO₂) ajánlottak.
Nemesfém elektródaleválasztás (pl. arany, ezüst, platina, palládium): Platina bevonatú bevonatok (Ti/Pt) vagy irídium-tantál bevonatok ajánlottak.
Költségérzékeny, nagyszabású projektekhez: Titán alapú ólom-dioxid bevonatok ajánlottak.
Rendkívül magas termékminőségi követelményeket támasztó projektekhez: Irídium-tantál bevonatok vagy platina bevonatok ajánlottak.
A Wstitanium műszaki mérnökei a legmegfelelőbb bevonatrendszert ajánlják Önnek.
Az MMO titánanódok érzékenyek az elektrolit bizonyos szennyeződéseire, különösen:
Fluoridionok (F⁻): A fluoridionok korrodálják a titán hordozót. Az elektrolit fluoridion-tartalma nem haladhatja meg az 50 ppm-et (iridium-tantál és ruténium-iridium bevonatok) vagy a 30 ppm-et (ólom-dioxid bevonatok). Magas fluoridion-tartalom esetén különleges védőintézkedésekre van szükség.
Cianidionok (CN⁻): A cianidionok stabil komplexeket képeznek a titánnal, korrodálva a titán szubsztrátot. Az elektrolit cianidion-tartalma nem haladhatja meg a 10 ppm-et.
Kloridionok (Cl⁻): A ruténium-iridium bevonatok jól ellenállnak a kloridionoknak, és magas kloridion-tartalmú elektrolitokban is működhetnek. Az irídium-tantál és az ólom-dioxid bevonatok viszonylag rosszul ellenállnak a kloridionoknak, ezért a kloridion-tartalomnak nem szabad meghaladnia az 500 ppm-et.
Ha az elektrolitja magas szennyeződésszintet tartalmaz, kérjük, rendeléskor tájékoztasson minket. Megfelelő bevonatrendszereket és védőintézkedéseket fogunk ajánlani Önnek.
Nem. Az MMO titánanódok oldhatatlan anódok, gyakorlatilag oldhatatlanok, és nem szabadítanak fel szennyező ionokat az elektrolitba. Ezért nem szennyezik a katódtermékeket. Az MMO titánanódok a katódréz ólomtartalmát 5 ppm-ről 1 ppm alá, a katódcink ólomtartalmát pedig 10 ppm-ről 2 ppm alá csökkenthetik.
Az MMO titán anódok specifikus áramsűrűség-tartománya a bevonatrendszertől függ:
Irídium-tantál: 100-2000 A/m²
Ruténium-iridium: 100-1500 A/m²
Ólom-dioxid bevonat: 200-800 A/m²
Platina bevonat: 500-10000 A/m²
Javasoljuk, hogy a működési körülmények és a tervezett élettartam alapján válasszon megfelelő áramsűrűséget. A túlzottan magas áramsűrűség jelentősen lerövidíti az anód élettartamát.
