[其他]同時生產(chǎn)電解金屬錳和纖維態(tài)電解二氧化錳的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85104334
• 申請日: 1985-06-06
• 公開（公告）號: CN85104334A
• 公開（公告）日: 1986-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張其昕;陳安;朱耀華
• 申請（專利權(quán)）人: 福建師范大學
• 主分類號: C25C1/10
• 分類號: C25C1/10;C25B1/00;C25C7/04
• 代理公司: 福建師范大學專利事務(wù)所
• 代理人: 田志平

本發(fā)明是關(guān)于以氯化錳溶液為電解液體系電解冶煉生產(chǎn)錳產(chǎn)品，于陰極生產(chǎn)電解金屬錳的同時在陽極聯(lián)產(chǎn)纖維態(tài)電解二氧化錳的方法及裝置。

眾所周知：用電解冶煉法制備電解金屬錳與電解二氧化錳的方法可根據(jù)電解液的主要成分區(qū)分成硫酸錳電解液體系和氯化錳電解液體系等兩種電解液體系。目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的是硫酸錳電解液體系，而氯化錳電解液體系尚處于研究試驗階段。不論是硫酸錳電解液體系或是氯化錳電解液體系均是生產(chǎn)單極產(chǎn)品，或是以陰極產(chǎn)生電解金屬錳，或是以陽極產(chǎn)生電解二氧化錳。

硫酸錳電解液體系是工業(yè)化生產(chǎn)電解金屬錳或電解二氧化錳廣泛應(yīng)用的體系。

以硫酸錳電解液體系生產(chǎn)電解金屬錳的電解工藝方法，其陽極板一般采用銀、錫、銻、鉛等合金，陰極板一般采用組成為1鉻18鎳9鈦（Cr₁Ni₁₈Ti₉）或18鉻12鎳2鉬（Cr₁₈Ni₁₂MO₂）的不銹鋼板，電解過程是以電解的方式使錳在陰極被還原成金屬錳，其總的反應(yīng)式為：

添加劑一般選用二氧化硫、亞硒酸（H₂SeO₃），添加劑是作為緩沖劑使用，電解液的組成可以根據(jù)添加劑的不同而有所不同，參見“表1”。“表1”是以硫酸錳電解液體系電解金屬錳的電解液組成、濃度及某些條件。

表1

該體系電解生產(chǎn)電解金屬錳的電解條件、隔膜、電解產(chǎn)品分別為：

電解條件：

槽電壓????4.8-5.5伏

陰極電流密度????370-400安/平方米

電解溫度????30-40℃

隔膜材料：滌綸、丙綸

電解周期????24-36小時

陰極產(chǎn)品電解金屬錳成份：

此電解法生產(chǎn)電解金屬錳的電流效率為～60%，電能消耗為8-10千度/噸。但是陽極是生成氧處于放空無利用，並且電流效率不高故此電耗大、陰極產(chǎn)品電解金屬錳含有一定量的硫，這對應(yīng)用于冶煉含硫量極低的鋼材是不相適應(yīng)的。

以硫酸錳電解液體系電解生產(chǎn)電解二氧化錳的電解工藝方法，其陰極一般采用碳棒、陽極一般采用碳棒、鈦板或鉛合金等材料。電解過程是以電解的方式使二價的錳離子在陽極被氧化成二氧化錳的過程，其總的反應(yīng)式為：

電解是在電解液被加熱至90-95℃的情況下進行的。其電解液的組成、濃度、條件、周期、產(chǎn)品情況如下：

電解液組成、濃度：

硫酸錳（MnSO₄） 130-135克/升

硫酸（H₂SO₄） 30-32克/升

電解條件：

槽電壓????2-3伏

陽極電流密度????50-100安/平方米

電解溫度????90-95℃

電解周期????30天左右

產(chǎn)品成分（重量%） MnO₂≥90%

此電解法生產(chǎn)電解二氧化錳的電流效率可達90%以上，電能消耗為2.5-3千度/噸，僅陽極有電解二氧化錳產(chǎn)品生成，陰極則生成氫氣放空無利用。

氯化錳電解液體是自1970年以來國內(nèi)外研究的一種電解生產(chǎn)電解金屬錳與電解二氧化錳的電解液體系，一系列的研究證明以氯化錳電解液體系代替常用的硫酸錳電解液體系制備電解金屬錳有較大的潛在優(yōu)點：如降低槽電壓，提高電流效率達～80%，減少電能消耗。還可以使用約大于硫酸錳電解液體系2倍的大錳條，以減少電解液預制車間中各種泵的數(shù)量，從而減少車間的占地面積。可以使用更大的電流密度，其電流密度可以大于硫酸錳電解液體系電流密度的2-3倍。由此可以在不增大電解工廠規(guī)模的條件下增加產(chǎn)量。以氯化錳電解液體系制備電解金屬錳時以上這些特點優(yōu)為突出。下面就以氯化錳電解液體系分別電解制備電解金屬錳與電解二氧化錳的方法敘述如下：