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有色金属电沉积用钛阳极

电沉积是湿法冶金中有色金属提取的一个重要过程,不溶性阳极是该过程中的关键部件。过去该工艺采用铅基合金阳极,这种电极能耗高,污染大,不符合现今我国节能减排的工业发展方向,亟需一种节能高效,利于环境保护的新电极进行替代。

钛阳极和传统铅基合金阳极相比,使槽压降低200mV以上,有效的降低电沉积过程中的能量消耗,节能达5%-10%。可以在较高电流密度范围内工作,可以提高阴极产品产率,有效调高生产效率。克服铅基合金阳极在电解过程中自身消耗造成的污染电解液和污染阴极产品等缺点。

目前电沉积钴用电解液有氯化体系和硫酸盐体系,电沉积镍用电解液主要为硫酸盐体系。针对氯化物电解液适用钛阳极是以钌元素为主的贵金属氧化物作为涂层的析氯阳极,而针对硫酸盐溶液适用的钛阳极是以铱元素为主的贵金属氧化物作为涂层的放氧阳极。

钛涂铱阳极在硫酸体系铜箔电沉积及后处理铜箔中的应用已有近20年的历史,技术已相当成熟。钛阳极取代铅阳极是一种历史趋势,是一种产业升级。作为实际需要的钛阳极应该具备更高的电积活性、更高的能效、更低的阳极成本等特性。

虽然钛基涂层阳极一次性投入大(钛阳极一次投入约为铅阳极的1.5~2倍),但与铅阳极具相比,因其可复涂、且寿命为铅阳极2~3倍,长期使用后综合成本将大幅低于铅阳极,同时减少环境污染等许多无与伦比的优点。钛阳极取代铅阳极是一种历史趋势,是一种产业升级。

作为实际需要的钛阳极应该具备更高的电积活性、更高的能效、更低的阳极成本等特性。 电沉积镍-铬合金是近些年来发展起来的一种优良的合金镀种。镍铬合金镀层在许多方面可以代替镀铬层,主要用于汽车、船舶、家用电器、工业机械、化工设备及国防工业等领域。

钛阳极与铅阳极工作原理对照:

钛基材经表面处理后,在其表面涂覆一层铂族金属盐,然后进行烧结,形成贵金属氧化物固熔体。此氧化物是缺氧型的,因此电子可以进行传输、导电以及进行各种电化学反应的电催化。

铅阳极工作原理:PbO2 + 2e + SO42- + 4H+ =PbSO4 + 2H2O Pb -2e + SO42- = PbSO4

总反应: PbO2 + 2 H2SO4 + Pb =2 PbSO4 + 2H2O

硫酸铅微溶于水,在电沉积过程中铅阳极溶解消耗很少,当溶液中存在Cl-时,PbCl2易溶于水,破坏上述反应平衡,导致铅的迅速溶解消耗,这种反应往往很快,从而影响铅阳极的使用寿命。

宝鸡申奥金属材料有限公司电沉积用钛阳极电沉积镍用电解液主要为硫酸盐体系。针对氯化物电解液适用钛阳极是以钌元素为主的贵金属氧化物作为涂层的析氯阳极,而针对硫酸盐溶液适用的钛阳极是以铱元素为主的贵金属氧化物作为涂层的放氧阳极。

氯化体系: Cl- 浓度:60150g/L

PH 范围: 02

溶液温度:5070

电流密度小于250A/m2

钛涂钌阳极使用寿命:18个月以上

硫酸体系:电解液含酸量小于150g/L

PH 范围:13

溶液温度小于60

电流密度小于300A/m2

钛涂铱阳极使用寿命:36个月以上

有色金属电沉积用钛阳极在硫酸体系铜箔电沉积及后处理铜箔中的应用技术已相当成熟。表现的主要优势有:

1.对电解液无污染,无需复杂的除铅系统开支;

2.外形尺寸固定,不会因为自身溶解造成阳极变形,影响阴极产品品相;

3.由于电解过程中不消耗钛基体,钛基体可反复重涂,利用反复使用可节约钛基材费用; 4.电流效率高; 5.槽电压低。