鈦陽極介紹
鈦陽極概述：
鈦陽極是以鈦基金屬為載體，表面涂覆貴金屬氧化物，通過高溫?zé)岱纸鉄Y(jié)而成的一種不溶性陽極（又稱MMO陽極、DSA陽極、型穩(wěn)陽極）。根據(jù)其表面催化涂層不同分別具有析氧功能、析氯功能。一般電極材料要具有良好的導(dǎo)電性，極距變化小，耐腐蝕性強，機械強度和加工性能好，壽命長，費用低，對電極反應(yīng)具有良好的電催化性能，目前鈦是ZUI能滿足以上綜合要求的金屬，一般采用工業(yè)純鈦TA1、TA2
鈦陽極上的金屬氧化物涂層的作用是：電阻率低，具有良好的導(dǎo)電性(鈦本身導(dǎo)電性能不好)，貴金屬涂層的化學(xué)組成穩(wěn)定，晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，電極尺寸穩(wěn)定，耐蝕性好，壽命長，具有良好的電催化性能，有利于降低析氧、析氯反應(yīng)的過電位，節(jié)約電能。
鈦陽極特點
1、鈦陽極工作壽命長，隔膜法生產(chǎn)氯堿工業(yè)中，金屬陽極耐氯和堿的腐蝕，陽極壽命己達6年以上，而石墨陽極僅為8個月。
2、可克服石墨陽極和鉛陽極溶解問題，避免對電解液和陰極產(chǎn)物的污染，因而可提高金屬產(chǎn)品純度。
3、可提高電流密度。隔膜法生產(chǎn)氯堿中，石墨陽極的工作電流密度為8A/dm2，鈦陽極可成倍地增加，達17A/dm2，這樣在電解廠房、電解槽相同的條件下，產(chǎn)量可增加1倍，提高了單槽生產(chǎn)能力，有效地提高了勞動生產(chǎn)效率。在高工作電流密度下進行電解時，使用鈦陽極比較適宜。
4、由于采用了金屬陽極，氯酸鹽電解槽的高溫、高電流密度操作成為可能。金屬陽極的采用使電解槽構(gòu)造得以改善，降低了電能消耗，加快了次氯酸鹽生氣氯酸鹽的化學(xué)反應(yīng)，從而提高了生產(chǎn)性能。
5、采用了DSA，水銀法及隔膜法食鹽電解槽的設(shè)計概念和操作條件得以改進，能耗得以降低。DSA低的過電位特性，電極間表面及電極的氣泡容易排除，是金屬陽極電解槽槽電壓降低的重要原因。
6、陽極尺寸穩(wěn)定，電解過程中電極間距離不變化，可保證電解操作在槽電壓穩(wěn)定情況下進行。
7、可避免鉛陽極變形后的短路問題，因而可提高電流效率。
8、鈦陽極重量輕，可減輕勞動強度。
9、開關(guān)制作容易，可高精度化。
10、工作電壓低，因此電能消耗小，可節(jié)省電能消耗，直流電耗可降低10%～20%。
11、氯堿生產(chǎn)中，使用鈦陽極后，產(chǎn)品質(zhì)量高，氯氣純度高，不含CO2,堿濃度高，可節(jié)省加熱用蒸汽，節(jié)省能源消耗。
12、耐腐蝕性強，可在許多腐蝕性強，有特殊要求的電解介質(zhì)中工作。
13、基體金屬鈦可多次反復(fù)使用。
14、金屬陽極的出現(xiàn)，使用氯堿工業(yè)中近期涌現(xiàn)出的ZUI新離子膜電解技術(shù)得以設(shè)計和實現(xiàn)工業(yè)化。
鈦陽極工作電壓低的主要原因：
1) 活性涂層鈦陽極對氯和氧的過電位均比較低。鹽水電解生產(chǎn)氯堿時，鈦陽極對氯過電位低，在1A/cm2時比石墨陽極低140mV;
2) 可降低“氣泡屏蔽效應(yīng)”，金屬陽極表面生成的氣泡比較細小，且脫離迅速，這樣電極間充氣度大為降低，兩極間歐姆降大約為700mV，氣泡直徑約為3mm;
3) 降低了陽極結(jié)構(gòu)的電阻;
4) 縮短了極間距離。
MMO、DSA涂層鈦陽極應(yīng)用的領(lǐng)域:
氯堿工業(yè)、氯酸鹽生產(chǎn)、次氯酸鹽生產(chǎn)、高氯酸鹽生產(chǎn)、過硫酸鹽電解、電解有機合成、電解提取有色金屬、電解銀催化劑的生產(chǎn)、電解法制造銅箔、電解氧化法回收汞、水電解、二氧化氯的制取、醫(yī)院污水處理、電鍍廠含氰廢水處理、生活用水和食品用具的消毒、發(fā)電廠冷卻循環(huán)水的處理、毛紡廠染整廢水的處理,工業(yè)用水的處理、電解法制取酸堿離子水,銅板鍍鋅、鍍銠、鍍鈀、鍍金、鍍鉛、電滲析法淡化海水、電滲析法制取四甲基氫氧化銨、熔融鹽電解、電池生產(chǎn)、陰極保護、生產(chǎn)負極箔、鋁箔的陽極氧化等。應(yīng)用廣泛涉及化工、冶金、水處理、環(huán)保、電鍍、電解有機合成及其它領(lǐng)域。陜西臻誠泰材料有限公司可根據(jù)每種電極的實際運行工況條件為客戶推薦適用的類型，確保其在任何介質(zhì)或用途下都可以達到ZUI佳效果。
鈦陽極生產(chǎn)工藝流程
1、選購TA1 型號鈦基材，確定板質(zhì)表面光潔平整，無深劃痕和殘缺。
2、對所選購鈦基體進行機械加工，加工為客戶所需要的規(guī)格尺寸。
3、以＞500℃的溫度對鈦基材進行退火校平處理。(以消除應(yīng)力，保證平整度。)
4、退火校平處理時鈦基材表面會形成致密的氧化鈦層，以機械或人工的方式將其進行打磨，使其表面呈鈦的金屬光澤。
5、用草酸對鈦基材進行酸洗腐蝕，在微沸狀態(tài)下進行數(shù)小時，使其表面氧化層蝕刻為氫化鈦表面。
6、按客戶所應(yīng)用陽極環(huán)境進行合理的貴金屬溶液的定性和定量配置。
7、檢測酸洗鈦基材合格，即表層為灰色均勻的麻面結(jié)構(gòu)，然后進行人工涂履，按設(shè)定合適的溫度進行燒結(jié)，燒結(jié)出爐后自然冷卻，冷卻至常溫時進行第二次涂履，依次類推，直至17~20 余次將配置溶液涂履完。
8、以上加工件燒結(jié)完成后，以隨爐試片進行壽命實驗測試，測試合格包裝發(fā)貨。
鈦電極使用注意事項
1、鈦電極經(jīng)氧化燒結(jié)完成后為二氧化釕和二氧化銥或者二氧化銥和五氧化二鉭的黑色表面，黑色一面對應(yīng)陰極使用；不涂層表面呈 藍色或灰色的二氧化鈦表面，此面不具有電極性能。
2、鈦電極基體一旦酸洗完成，以后所有的生產(chǎn)加工工序及使用工序中，必須嚴格小心進行，挪運和安裝及拆卸時戴干凈手套卡住陽極兩端或邊緣處，ZUI好接觸在不涂層的部分，涂層表面嚴禁任何異物劃傷。
注：鈦基體本身不導(dǎo)電，其外層涂履貴金屬氧化物涂層才具有電催化活性、導(dǎo)電性、抗氧化性，但其厚度只有20 微米左右，如遭到劃傷或破壞，則在電解過程中，電極不但會從損傷處腐蝕，進而影響整個電極的使用質(zhì)量和效果，而且鈦陽極會因為瞬間強電流的加載而大大降低使用壽命。
3、電解液保持穩(wěn)定性，尤其不能含有氰離子和氟離子，這些雜質(zhì)會嚴重腐蝕鈦基體；
4、電解液進入電解槽前加過濾裝置，不能含有直徑大于0.1mm 的金屬粒子，以防止聚集過多而導(dǎo)致陰陽極短路。
5、電解回收銅、鎳、金、銀、鈷等金屬時，陰極附著物不得過厚，鈦電極初始使用時，導(dǎo)電活性ZUI佳，提銅效率高，因此剛開始時尤其要重視剝銅時機，以防止極間距過小或者金屬刺生成導(dǎo)致陰陽極短路擊穿。
6、陰陽極間距可根據(jù)實際生產(chǎn)設(shè)定，一般在3-25mm。總體來講，極距大會增加電壓降，但不宜過小，否則陰極表面產(chǎn)生的陰極垢容易造成極板短路，從而造成陽極陰極表面蜂窩狀電腐蝕；
7、避免倒極使用。貴金屬氧化物涂層一旦作為陰極使用，表面產(chǎn)生還原反應(yīng)，易轉(zhuǎn)變成金屬單質(zhì)，就無法與鈦基有效的結(jié)合，造成涂層脫落；純鈦材如當(dāng)作陽極使用，表面激烈的氧化反應(yīng)會使得鈦材料特別容易被融解。
8、停機時不宜長時間以斷電模式浸泡在溶液中，ZUI好加載一個5A 左右的小電流來保護極板。
9、停機或其他檢修狀況時，加稀酸或用清水清洗電極表面，但不得用尼龍或機械物質(zhì)等沖刷。
10、電解液工作時溫度不宜過高，理想溫度25-40℃，有條件可加換熱裝置以保持電極ZUI佳使用環(huán)境。
11、正常工作電流密度 2000A/m2以內(nèi)，電流過大造成反應(yīng)太激烈，縮短陽極壽命；
12、開機時，給電解槽加載電流時循序漸進，不要一次性升到位，停機時亦然。
13、在生產(chǎn)使用當(dāng)中保持陽極潔凈，不能沾染油污或其他附著物，以免影響電解效果和電極壽命。
14、在同一電解環(huán)境下，不同的鈦陽極具有不同的電導(dǎo)率。貴金屬的添加量越多，則陽極的導(dǎo)電性、催化活性、抗氧化性能都會大大提高，所以在工業(yè)操作中，尤其是陽極初次使用階段，要求操作工人密切觀察，掌握規(guī)律，不使發(fā)生陰極附著物過多或過快生長而造成極間擊穿的狀況發(fā)生。
15、陽極有生命，保障生產(chǎn)穩(wěn)定性更有益于延長使用周期。
企業(yè)優(yōu)勢
1、公司自有鈦基材和原裝貴金屬三氯化釕和氯銥酸，從源頭保障了原料品質(zhì)的可靠性。
2、公司位于鈦資源基地寶雞，自有數(shù)控車床等機加工設(shè)備，有效保障生產(chǎn)工期和精度控制。
3、公司不斷改進燒結(jié)裝置，完善操作環(huán)境，保障了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
4、公司積累多年陽極生產(chǎn)經(jīng)驗，并擁有一批熟練的操作技術(shù)工人，并在此基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化工藝過程，使產(chǎn)品在市場更具有競爭性。
5、為保障客戶及終端廠商生產(chǎn)應(yīng)用，公司在原企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上提高貴金屬用量，所以鈦電極的涂層厚度可以達到30 微米以上，有效增強了導(dǎo)電率、抗氧化性以及陽極的催化活性。
鈦陽極分類：
1、釕系涂層鈦電極（簡介）
該類電極具有低的析氯過電位和高的析氧過電位，主要用于各種析氯場合，例如氯堿工業(yè)、陰極保護等。該類電極涂層包括ZUI初的釕鈦涂層（Ru-Ti）以及在此基礎(chǔ)上開發(fā)的Ru-Ir-Ti、Ru-Co-Ti、Ru-Co- Sn-Ti、Ru-Sn-Ti、Ru-Si-Ti、Ru-Ti-Zr、Ru-Ti-La、Ru-Ti-Ce 等涂層。
基體金屬：Gr1,Gr2,TA1, TA2
特點：防腐性能高，電極重量輕；工作壽命長，電流密度大；電流效率高，生產(chǎn)效率高； 電極失去活性以后，基體可以修復(fù)
電流密度范圍：<3000A/m2
溫度范圍：<60℃
鹽酸含量：<20%
氟離子含量：<50mg/L 涂層材料：RuO2+X
金屬含量：8-25g/m2
PH 值：1-12
應(yīng)用：生產(chǎn)苛性鈉﹑隔膜法制堿﹑氯酸鹽工業(yè)、有機合成﹑次氯酸鈉生產(chǎn)﹑海水電解、電解提取有色金屬，電解制氯，金屬電鍍
2、銥系涂層鈦陽極（簡介）
在某些電解工藝中，如電解提取有色金屬、電鍍行業(yè)、電化學(xué)還原制取有機物等，陽極的設(shè)計反應(yīng)是析氧反應(yīng)，銥系涂層鈦電極正是在此背景下發(fā)展起來的。
該類電極涂層包括Ir-Co、Ir-Ta、Ir-Sn、Ir-Ta-Co、Ir-Ru-Pd-Ti 等涂層。
陽極基材：工業(yè)純鈦（TA1）
涂層氧化物：IrO2+X
電流密度范圍: ≤2000A/M2
貴金屬含量:≥12g/m2
涂層厚度：8～12微米
涂敷次數(shù)：18～22
特點: 1、高防腐性能 2、電流效率高 3、工作壽命長 4、電極失去活性以后，基體可以重復(fù)使用 5、電流密度大，生產(chǎn)效率高 6、電極的重量輕.
應(yīng)用：金屬制箔、高速電鍍、輔助陽極、陰極保護、有機物合成，酸性水電解，金屬表面處理、電滲析、貴金屬電解制取，水平電鍍脈沖電鍍，稀，貴金屬電解制取。
3、鍍鉑鈦陽極（簡介）
鍍鉑鈦陽極屬不溶性陽極，鉑鍍層與鈦基底結(jié)合牢固，使用性能穩(wěn)定，可取代純金、純鉑陽極，用于金及其它貴金屬鍍槽中。
外觀形狀有:
網(wǎng)狀、板狀、管狀、棒狀、絲狀（ZUI小直徑1毫米）等，ZUI大加工尺寸：1200*1500mm；表面銀白色、有金屬光澤；
技術(shù)特性：
電流效率高
優(yōu)良抗腐蝕性能
電極使用壽命長
電極的形狀的可以根據(jù)用戶需求設(shè)計
電極基體可以多次重新使用
對介質(zhì)不會產(chǎn)生污染(電解情況)
可以承受更高的電流密度
技術(shù)參數(shù)：
適用PH值：0.1—14
鉑層厚度：0.5-25微米,根據(jù)用戶用途而定
運行電流密度：< 2000A/m2
電極類型：析氧型電極
電極基材：純鈦
應(yīng)用領(lǐng)域:
1、有色金屬生產(chǎn)和回收
電沉積生產(chǎn)銅、鎳、鈷
電解生產(chǎn)高純金屬．
2、電鍍
貴金屬電鍍(金、銀、銠、鉑和釕)
表面化學(xué)鍍銅、鎳、鋅、鎘
電鍍鉻
印制電路板化學(xué)電鍍
3、金屬回收
電鍍液廢水處理
4、電化學(xué)合成
電解海水
海水淡化
過硫酸鹽制取
氧化劑再生
放射性污染物處理
5、陰極保護
管道的陰極保護
熱交換器陰極保護
濱海鋼結(jié)構(gòu)建筑
輸水管道和海水泵閥
