什么是钌铱钛阳极、纯化、回收
钌铱钛阳极具有优良的导电性和耐蚀性,使用寿命比铅阳极高得多,可稳定工作4000小时以上,成本低,将是国内外电镀锌、锡生产发展的必然趋势。钛电极目前在日本、美国、德国、国内使用,不仅大大节省电镀能耗,而且因为可以增大电镀电流密度,为生产厚镀锌、锡钢板创造了条件。
钌铱钛阳极分类:
1、按照在电化学反应中阳极析出气体来区分,析出氯气的称析氯阳极,如钌系涂层钛电极:析出氧化的称为析氧阳极,如铱系涂层钛电极和白金钛网/板。析氯阳极(钌系涂层钛极):电解液中氯离子含量高,通常在盐酸环境及电解海水,电解食盐水环境。对应我公司产品为钌铱钛阳极,钌铱锡钛阳极。
2、析氧阳极(铱系涂层钛电极):电解液通常为硫酸环境。对应我公司产品为铱钽阳极,铱钽锡钛阳极,高铱钛阳极。
3、涂铂阳极:钛为基材。表面涂铂,涂层厚度通常为0.5-5μm,白金钛网网孔规格通常为12.5×4.5mm或6×3.5mm.
钌铱钛阳极在电解运转过程中,工作寿命有一定的期限。当电压升的很高,实际上没有电流通过时,钌铱钛阳极便失去作用,这种现象称为阳极钝化。
钌铱钛阳极钝化有以下几个方面的常识。
a.涂层剥落
钛钌铱钛阳极由钛基体和钌铱钛活性涂层组成,起电化学反应作用的只是钌铱钛活性涂层,如果涂层和基体结合不够牢固,从钛板基体上脱落下来,脱落到一定程度,钛钌铱钛阳极就失去作用。(分为粉碎状脱落、凸肚状层剥及开裂型脱落)
b.RuO2溶解
降低氧的发生,则可减缓氧化膜的生成。当电解的总电流密度添加时,氯生成速度添加比氧生成速度添加要大得多,所以电流密度添加有利于氯中含氧量的降低。钛基体进行预氧化处理,先形成一层氧化膜,这样可添加钌铱钛活性涂层与钛基体的结合力,使涂层牢固,可防止钌的脱落与溶解,但也会引起钌铱钛阳极欧姆降的升高。
c.氧化物饱和
活性涂层是由非化学计量的RuO2-和TiO2组成,属于缺氧氧化物。真正作为氯放电活化中心的是非化学计量氧化物,此种氧化物越多,活性中心就越多,钌铱钛阳极的活性就越好。钌铱钛涂层阳极的导电性能,是从同晶型的RuO2和TiO2经热处理生成畸变的n型混合晶所呈现的性能,其中存在一些氧空缺,当这些氧空缺被氧填满时,过电位迅速上升,导致钝化。
d.涂层存在裂缝
电解时在钌铱钛阳极上生成新生态氧,其中有一部分在活性涂层与电解液界面上放电,然后离开阳极表面生成氧气进入溶液;因为活性涂层存在裂缝,而另一部分氧吸附在阳极表面上,通过扩散或迁移方式透过活性涂层到达涂层与钛板基体界面上,然后氧被化学吸附在钛基体表面上,与钛生成不导电的氧化膜(TiO2),产生反向电阻;或者是电解液透过涂层裂缝侵入,钛基体被慢慢氧化,与钌铱钛活性涂层界面受到腐蚀使钌铱钛活性涂层脱落,导致钌铱钛阳极电位升高。电位的升高进一步促进涂层的溶解和钛基体的氧化。
要回收废旧电极中的钌,首先要设法剥落含钌的废旧涂层。剥落废旧涂层的方法有多种,主要归纳有:熔盐法、盐酸煮沸法、硫酸煮沸法、硫酸电解法。试验结果表明各种处理方法对钛基材的腐蚀及量和介质用量及经济效益均不同。其中以硫酸电解法成本较小,对钛基材的腐蚀性也小,贵金属回收率较高。
电解法回收钌的优势
用硫酸电解法剥落钌钛涂层然后用次氯酸钠法氧化,回收贵金属钌的工艺与熔盐法、盐酸法、硫酸法比较,具有工艺简单,处理能力大,钛基损失小,回收率高,成本低等优点。不同的操作方法,钌的回收率也不同,通常采用阴阳极倒向操作使涂层完全剥落,同时因为阴阳极倒向使电极过程缩短,所以雾沫夹带出的量也较少,从而使回收率提高。