Электрод для получения электролизом из водных электролитов металлов

(51) 25 7/02 (2006.01) С 22 С 14/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Григорьев Виктор Дмитриевич Ушаков Николай Николаевич Пискунов Виктор Михайлович Мезенцева Светлана Вильгельмовна(73) Дочернее Государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Восточный научноисследовательский горно-металлургический институт цветных металлов Республиканского Государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерство индустрии и торговли Республики Казахстан(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ ИЗ ВОДНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе цинка,кадмии, меди из водных растворов. Задачей данного изобретения является разработка унифицированного электрода, который служил бы в качестве и катода и анода и за счет этого снижение затрат на изготовление, а также одновременно повышение срока службы,улучшение качества катодного цинка. Поставленная задача достигается тем, что электрод для получения электролизом из водных электролитов металлов, например цинка, меди,кадмия, содержащий основу из титана, при этом в основу из титана добавлено серебро в количестве 0,2-1,5 мас Предлагаемый сплав электродов пригоден для использования не только в качестве анодов, но и катодов, что уменьшает затраты на изготовление электродов за счет их унификации и увеличивает срок службы электродов 10 в раз и улучшает качество катодного цинка. 21717 Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе цинка,кадмии, меди из водных растворов. Известен электрод, служащий в качестве анода,который выполнен на основе титана, насыщенного с поверхности свинцом до 10-25 по массе (А.с.996523, опубл. 12.02.83, Б.И.6). Насыщение происходит путем погружения листа титана в расплавленный свинец и выдерживание его в течение 2-6 часов при постоянной температуре. Глубина насыщения слоя 0,8-1,2 мм. Концентрация свинца в слое изменяется от 25 на поверхности до 10 на расстоянии 0,75 мм. Недостатком способа является то,что предложенный состав электрода можно использовать только в качестве анода. Применение его в качестве катода вообще непреемлимо. В результате эксплуатации титано-свинцовых электродов происходит проникновение сульфатов цинка и кислоты между слоями, что приводит к разделению слоев между собой в процессе электролиза и тем самым к сокращению срока службы. Кроме того,использование анодов насыщенных чистым свинцом приводит при электролизе к коррозии анода и как следствие загрязнению катодного цинка свинцом. Для снижения загрязнения в электролизную ванну добавляют дорогостоящий карбонат стронция или бария в количестве 1-4 кг/т. Задачей данного изобретения является разработка унифицированного электрода, который служил бы в качестве и катода и анода и за счет этого снижение затрат на изготовление, а также одновременно повышение срока службы, улучшение качества катодного цинка. Поставленная задача достигается тем, что электрод для получения электролизом из водных электролитов металлов, например цинка, меди, кадмия, содержащий основу из титана, согласно изобретению, в основу из титана добавлено серебро в количестве 0,2-1,5 мас,Добавка серебра в титан в количестве 0,2-1,5 мас. приводит к образованию твердых растворов ,2, получаемых в результате перетектической реакции и образования гомогенного сплава. Физические характеристики полученного сплава(омическое сопротивление составляющих сплава и самого сплава , -1,5 омсм, ,-42 омсм,- 22 ом. см, - -20-22 омсм,) позволяют его использовать при электролизе. С электрохимической точки зрения на сплаве успешно протекает как разряд катионов цинка, кадмия и меди, так и водорода с незначительным перенапряжением, и оно с течением времени стабилизируется, т.к. разряд ионов водорода протекает уже на слое осевшего цинка (Н 21,22 в). В анодном процессе в основном реакция разряда ионов гидроксила ОН- протекает на серебре, где серебро исполняет каталитическую роль - облегчает разряд без значительного перенапряжения (20,20,3 в). Использование сплава титан-серебро позволяет применять его и в качестве анода и катода, исключает загрязнение катодного цинка свинцом, а также применение дорогостоящего реагента на очистку от свинца, что улучшает качество катодного цинка и приводит к снижению затрат при получении цинка. Способ осуществлялся следующим образом. Заданное количество титана и серебра помещали в электродуговую печь и температуру печи доводили до 1750-1800 С. Полученный слиток в горячем состоянии прокатывали до толщины 4-5 мм и из него вырубали электроды (катод и анод) необходимого размера для получения металлов электролизом из водных электролитов. Для этого в электролизные ванны устанавливали по три электрода из сплава -0,2-1,5- в середине катод - по краям аноды. Боковую кромку катода экранировали, чтобы не происходило полного срастания осевшего катодного цинка. Емкость электролизной ванны составляла 1,5 дм 3,межэлектродное расстояние - 70 мм. В каждой ванне были установлены электроды из определенного состава -. Электролиз проводили при составе электролита г/л Серная кислота-600 а/м 2 Непрерывную циркуляцию раствора в ванну обеспечивали и регулировали в напорной емкости путем постоянного капельного истечения стеклянным краном. Катодный цинк анализировали на содержание примесей свинца и серебра. Электроды (аноды) были взвешены до и после испытаний и по изменению веса рассчитана скорость коррозии. В таблице приведены основные показатели электролиза цинка и скорость коррозии анода в Примерах 1-4 по настоящему изобретению, в Примере 5 - по прототипу. Таблица Содержание примесей в катодном цинке,свинец серебро Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено 0,0001 Не обнаружено 0,0003 Не обнаружено 0,0005 0,38 Не обнаружено 21717 Из приведенных в таблице примеров видно, что скорость коррозии предлагаемого сплав (Пример 14) примерно в 10 раз ниже, чем известного (Пример 5). Следовательно, сроки службы электродов на эту же величину больше. Кроме того отсутствует в составе катодного цинка основная лимитирующая примесь - свинец, небольшое присутствие серебра в предлагаемых сплавах не влияет на качество цинка. Предлагаемый сплав электродов пригоден для использования не только в качестве анодов, но и катодов, что уменьшает затраты на изготовление электродов за счет их унификации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Электрод для получения электролизом из водных электролитов металлов, например цинка, меди,кадмия,содержащий основу из титана,отличающийся тем, что в основу из титана добавлено серебро в количестве 0,2-1,5 мас