CN219315112U - 一种钛基复合二氧化铅网状电极板 - Google Patents
一种钛基复合二氧化铅网状电极板 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种钛基复合二氧化铅网状电极板，包括电极板主体，电极板主体包括钛基复合二氧化铅网板和导电加强筋，导电加强筋包括若干条横向导电加强筋、若干条纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，纵向导电加强筋垂直固定设置在相邻横向导电加强筋之间，横向导电加强筋的两端头分别固定在夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，横向导电加强筋、纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ形成含若干个矩形空白区域的电极板主体框架；矩形空白区域内固定设置有钛基复合二氧化铅网板；电极板主体的顶端固定设置有钛基复合板，钛基复合板的顶端固定设置有导电梁，电极板主体底端的横向导电加强筋上设置有绝缘子。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钛基复合二氧化铅网状电极板，属于有色金属湿法冶金技术领域。
背景技术
在整个工业生产中冶金工业仍然是耗能大户，生产能耗高，在有色金属的冶炼过程中，大约90％以上的锌、30％左右的铜和100％左右的锰是由湿法冶金技术提取的。尤其在湿法炼锌过程中，电积工序消耗了整个锌提取过程2/3的能耗。且在有色金属(锌、铜、锰、镍等)电积提取过程中，阳极材料性质直接影响着离子放电电位、过电位的变化、电流效率大小、电能消耗量、阳极寿命及阴极产品质量等指标。
现有技术铅基合金阳极价格便宜，性能稳定，但铅基合金阳极在使用过程中存在析氧过电位高、能耗大，质量重、操作不便、易变形，铅容易在阴极析出污染阴极产品，电解液需要定期除铅等缺点。电解金属生产中使用的石墨阳极，由于机械强度差，容易磨损，加之生产过程中受到电解槽内物料流动冲刷后，使石墨粒子剥落，石墨阳极变薄，导电截面积变小，阴阳极之间距离增大，槽电压升高，电流效率下降，电耗增加，因此石墨阳极使用一段时间必须更换。
现有技术的惰性二氧化铅阳极的制备，通常选用钛、石墨、塑料和陶瓷等为基体材料，通过基体表面粗化处理、涂镀底层、α-PbO2中间层以及电镀β-PbO2等基本过程，镀制得到PbO2电极。其优势为(1)可在高电流密度下操作；(2)可抑制泥浆的生成；(3)可提高氧化效率；(4)良好的耐蚀性和长寿命；(5)在锌电积中，不用进行化成处理，且铅混入锌中的量减少，对氯的耐蚀性好，不会产生锰渣，提取锌的电流效率高。但这样电镀制得的PbO2电极作为不溶性阳极，在使用中会出现以下问题：(1)PbO2沉积层与电极表面结合不紧密或沉积层不均匀；(2)PbO2沉积层多孔且粗糙，内应力大；(3)α-PbO2中间层导电性差，容易产生大的电压降；(4)大尺寸的平板状或波纹状极板在使用过程中，当电流过大时，会产生热变形弯曲，而热弯曲变形会导致阴阳极短路击穿，直接影响阴极的成品质量，会导致阳极板表面的PbO2陶瓷状氧化物脱落，致使阳极板报废，在敲击阳极板进行成品获取过程中，强度欠佳。
栅栏型阳极板在使用过程或多或少存在极板稳定性不够、整体易变形、复合棒电流分布不均、导电梁腐蚀等问题；同时在使用过程中，阳极泥的清理难度大，因阳极泥沉积过多容易造成短路。
实用新型内容
本实用新型针对现有钛基网状电极板阳极抗变形能力弱等问题，提出一种钛基复合二氧化铅网状电极板，即采用若干层横向导电加强筋和若干条纵向导电加强筋将电极板主体网分割成若干个矩形形状，横向导电加强筋和纵向导电加强筋支撑电极板主体以提高阳极抗变形能力。
本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种钛基复合二氧化铅网状电极板，包括电极板主体，
电极板主体包括钛基复合二氧化铅网板3和导电加强筋4，导电加强筋4包括若干层横向导电加强筋、若干条纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，纵向导电加强筋垂直固定设置在相邻横向导电加强筋之间，横向导电加强筋的两端头分别固定在夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，横向导电加强筋、纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ形成含若干个矩形空白区域的电极板主体框架；电极板主体框架的矩形空白区域内固定设置有钛基复合二氧化铅网板3；
电极板主体的顶端固定设置有钛基复合板2，钛基复合板2的顶端固定设置有导电梁1，电极板主体底端的横向导电加强筋上设置有绝缘子5。
优选的，所述导电加强筋4的横向导电加强筋和纵向导电加强筋为钛包铜导电棒42，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ为钛包铝导电棒41；钛包铜导电棒42的内层为铜基体，外层为钛包覆层；钛包铝导电棒41的内层为铝基体，外层为钛包覆层。
所述钛包铝导电棒41采用常规的热挤压拉拔复合方法制备而得，钛包铜导电棒42采用常规的热挤压拉拔复合方法制备而得。
更优选的，钛包铜导电棒42为圆棒或长方体结构，截面长径为5～20mm；钛包铝导电棒41为圆棒或长方体，截面长径为10～50mm。
优选的，所述导电加强筋4液面以下部分依次包覆设置有锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ；横向导电加强筋的顶面为液面分界线，即横向导电加强筋和纵向导电加强筋均位于液面以下，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ位于横向导电加强筋的顶面相接面的以下部分位于液面以下。
更优选的，所述横向导电加强筋、纵向导电加强筋、以及夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ的液面以下部分的钛包覆层为锯齿形结构。
更优选的，所述锯齿形结构的齿深度为0.1～0.5mm，齿宽度为0.1～0.5mm；所述锡锑金属氧化物中间层Ⅱ的厚度为1～5μm，复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ的厚度为0.3～2mm。
优选的，所述钛基复合二氧化铅网板3由内至外依次为钛网基体31、锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33。
更优选的，钛网基体31的厚度为0.5～4mm，锡锑金属氧化物中间层32的厚度为0.5～10μm，复合二氧化铅/石墨烯活性层33中的厚度为0.3～2mm。
所述锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和锡锑金属氧化物中间层Ⅱ一体成型，复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ一体成型，锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32、复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33、锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ可根据文献CN108301013B制备而得。
更优选的，所述矩形空白区域的一边长为10～60cm，相邻的另一边长为10～40cm，钛基复合二氧化铅网板3为菱形平板网孔板、菱形编织网孔板或菱形波纹网孔板，钛基复合二氧化铅网板3的网孔长为3～16mm，宽为1～8mm。
优选的，所述钛基复合板2包括钛基复合上板和纯钛下板，钛基复合上板由内到外依次为钛基体21、Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22和含铜铅合金外层Ⅱ23，纯钛下板与钛基复合上板的钛基体21一体成型。
更优选的，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22包括Sn-Ag内层和石墨外层；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22的厚度为1～20μm，含铜铅合金外层Ⅱ23厚度为0.5～6mm。
更优选的，含铜铅合金外层Ⅱ23为铅铜锡合金外层、铅钙锡铜合金外层、铅锡锑铜合金外层、铅锡铜稀土合金外层、铅钙锡铜稀土合金外层或铅钙锡铜稀土合金外层。
本实用新型中铅铜锡合金、铅钙锡铜合金、铅锡锑铜合金、铅锡铜稀土合金、铅钙锡铜稀土合金、铅钙锡铜稀土合金均为市售产品。
更优选的，钛基体21的高度为10～50mm，厚度为2～10mm。
更优选的，钛基体21上开设有若干个通孔，含铜铅合金外层Ⅱ23包裹过程中穿过通孔与对面含铜铅合金外层Ⅱ一体成型。
进一步的，所述通孔的内径为6～20mm，相邻通孔的间距为6～10cm。
优选的，导电梁1由内至外依次为钛包铜导电排11，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12和含铜铅合金外层Ⅰ13。
更优选的，钛包铜导电排11中的铜芯为矩形，横截面的高度为10～80mm，厚度为6～50mm，钛层厚度为0.5～3mm，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12包括Sn-Ag内层和石墨外层；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12的厚度为1～20μm，含铜铅合金外层Ⅱ23厚度为0.5～6mm。
更优选的，含铜铅合金外层Ⅰ13为铅铜锡合金外层、铅钙锡铜合金外层、铅锡锑铜合金外层、铅锡铜稀土合金外层、铅钙锡铜稀土合金外层或铅钙锡铜稀土合金外层。
优选的，所述导电梁1的两端头固定设置有与钛包铜导电排11的内层铜连接的导电头。
优选的，所述绝缘子为PP改性绝缘子、PE改性绝缘子、PP-ABS绝缘子或PVC绝缘子；绝缘子可用于阻止阴阳极短路。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型采用若干层横向导电加强筋和若干条纵向导电加强筋将电极板主体网分割成若干个矩形形状，横向导电加强筋和纵向导电加强筋支撑电极板主体以提高阳极抗变形能力；
(2)本实用新型导电梁中采用Sn-Ag/石墨作为中间层，可提高导电梁的导电性，防止钛与铅合金之间产生界面电阻，减少电压降，提高导通效率；利用铜在铅合金起到细化晶粒的作用，采用含铜铅合金作为最外层，提高合金的致密性，提升导电导热效应，防止现有钛阳极导电梁发热问题，有利于降低槽电压；
(3)因铜的导电性优于铝的导电性，本实用新型采用钛包铜导电棒作为横向导电加强筋和纵向导电加强筋为，采用钛包铝导电棒作为夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，有利于极板中间部分的导通性，使复合二氧化铅/石墨烯活性层在中间位置电沉积的更加均匀和厚度一致，防止电流密度分布不均的现象，同时有利于热应力的释放，保证整个极板在电解过程中电流分布均匀，脱层不脱落，导电性相对钛棒/钛片大幅度提高；此外，采用多根钛包铜棒支撑着整个框架，重量高，避免了电解液流动性大而导致钛阳极左右晃动的问题；复合二氧化铅/石墨烯活性层中的石墨烯，可消除二氧化铅的内应力，降低槽电压，并加快板面溶液的散热；
(4)本实用新型在电极板主体底端的横向导电加强筋上设置有绝缘子，有利于防止底部阴极板与阳极板接触并有利于阴极板的提出不会碰到阳极板而发生短路产生火花的现象，提高电流效率，增加产量；
(5)本实用新型以纯钛下板为阳极板液界面处的过渡板，可防止电解液中杂质高浓度氯离子对极板的腐蚀；
(6)本实用新型通过在钛基体上开设通孔，有利于提升钛板与含铜铅合金之间的咬合力，并增大含铜铅合金的导电截面积，增大极板导热效率；
(7)本实用新型钛基复合二氧化铅网状电极板，与相比传统的钛基二氧化铅网平板，在相同的电解条件下，工作寿命长延长1倍，槽电压可降低100mV，导电电流效率提高1.5％以上，不因短路烧板出现钛网变形的现象。
附图说明
图1为实施例1～4钛基复合二氧化铅网状电极板的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图；
图3为图1的B-B剖面示意图；
图4为图1的C-C剖面示意图；
图5为图1的D-D剖面示意图；
图6为图1的绝缘子剖面示意图；
图7为实施例5钛基复合二氧化铅网状电极板的结构示意图；
图中：1-导电梁、11-钛包铜导电排、12-Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ、13-含铜铅合金外层Ⅰ、2-钛基复合板、21-钛基体、22-Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ、23-含铜铅合金外层Ⅱ、3-钛基复合二氧化铅网板、31-钛网基体、32-锡锑金属氧化物中间层Ⅰ、33-复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ、4-导电加强筋、41-钛包铝导电棒、42-钛包铜导电棒、5-绝缘子。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1～6所示，一种钛基复合二氧化铅网状电极板，包括电极板主体，
电极板主体包括钛基复合二氧化铅网板3和导电加强筋4，导电加强筋4包括若干条横向导电加强筋、若干条纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，纵向导电加强筋垂直固定设置在相邻横向导电加强筋之间，横向导电加强筋的两端头分别固定在夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，横向导电加强筋、纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ形成含若干个矩形空白区域的电极板主体框架；电极板主体框架的矩形空白区域内固定设置有钛基复合二氧化铅网板3；
电极板主体的顶端固定设置有钛基复合板2，钛基复合板2的顶端固定设置有导电梁1，电极板主体底端的横向导电加强筋上设置有绝缘子5；
采用若干层横向导电加强筋和若干条纵向导电加强筋将电极板主体网分割成若干个矩形形状，横向导电加强筋和纵向导电加强筋支撑电极板主体以提高阳极抗变形能力，在电极板主体底端的横向导电加强筋上设置有绝缘子，有利于防止底部阴极板与阳极板接触并有利于阴极板的提出不会碰到阳极板而发生短路产生火花的现象，提高电流效率，增加产量。
实施例2：本实例钛基复合二氧化铅网状电极板与实施例1的钛基复合二氧化铅网状电极板基本相同，不同之处在于：导电加强筋4的横向导电加强筋和纵向导电加强筋为钛包铜导电棒42，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ为钛包铝导电棒41；钛包铜导电棒42的内层为铜基体，外层为钛包覆层；钛包铝导电棒41的内层为铝基体，外层为钛包覆层；
钛包铝导电棒41采用常规的热挤压拉拔复合方法制备而得，钛包铜导电棒42采用常规的热挤压拉拔复合方法制备而得；
钛包铜导电棒42为圆棒或长方体结构，截面长径为5～20mm；钛包铝导电棒41为圆棒或长方体，截面长径为10～50mm；
导电加强筋4液面以下部分依次包覆设置有锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ；横向导电加强筋的顶面为液面分界线，即横向导电加强筋和纵向导电加强筋均位于液面以下，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ位于横向导电加强筋的顶面相接面的以下部分位于液面以下；
横向导电加强筋、纵向导电加强筋、以及夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ的液面以下部分的钛包覆层为锯齿形结构；
锯齿形结构的齿深度为0.1～0.5mm，齿宽度为0.1～0.5mm；锡锑金属氧化物中间层Ⅱ的厚度为1～5μm，复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ的厚度为0.3～2mm；
钛基复合二氧化铅网板3由内至外依次为钛网基体31、锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33；
钛网基体31的厚度为0.5～4mm，锡锑金属氧化物中间层32的厚度为0.5～10μm，复合二氧化铅/石墨烯活性层33中的厚度为0.3～2mm；
锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和锡锑金属氧化物中间层Ⅱ一体成型，复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ一体成型，锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32、复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33、锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ可根据文献CN108301013B制备而得；
矩形空白区域的一边长为10～60cm，相邻的另一边长为10～40cm，钛基复合二氧化铅网板3为菱形平板网孔板、菱形编织网孔板或菱形波纹网孔板，钛基复合二氧化铅网板3的网孔长为3～16mm，宽为1～8mm；
因铜的导电性优于铝的导电性，采用钛包铜导电棒作为横向导电加强筋和纵向导电加强筋为，采用钛包铝导电棒作为夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，有利于极板中间部分的导通性，使复合二氧化铅/石墨烯活性层在中间位置电沉积的更加均匀和厚度一致，防止电流密度分布不均的现象，同时有利于热应力的释放，保证整个极板在电解过程中电流分布均匀，脱层不脱落，导电性相对钛棒/钛片大幅度提高；此外，采用多根钛包铜棒支撑着整个框架，重量高，避免了电解液流动性大而导致钛阳极左右晃动的问题；复合二氧化铅/石墨烯活性层中的石墨烯，可消除二氧化铅的内应力，降低槽电压，并加快板面溶液的散热。
实施例3：本实例钛基复合二氧化铅网状电极板与实施例2的钛基复合二氧化铅网状电极板基本相同，不同之处在于：钛基复合板2包括钛基复合上板和纯钛下板，钛基复合上板由内到外依次为钛基体21、Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22和含铜铅合金外层Ⅱ23，纯钛下板与钛基复合上板的钛基体21一体成型；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22包括Sn-Ag内层和石墨外层；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22的厚度为1～20μm，含铜铅合金外层Ⅱ23厚度为0.5～6mm；以纯钛下板为阳极板液界面处的过渡板，可防止电解液中杂质高浓度氯离子对极板的腐蚀；
含铜铅合金外层Ⅱ23为铅铜锡合金外层、铅钙锡铜合金外层、铅锡锑铜合金外层、铅锡铜稀土合金外层、铅钙锡铜稀土合金外层或铅钙锡铜稀土合金外层；
钛基体21的高度为10～50mm，厚度为2～10mm；
钛基体21上开设有若干个通孔，含铜铅合金外层Ⅱ23包裹过程中穿过通孔与对面含铜铅合金外层Ⅱ一体成型；通孔的内径为6～20mm，相邻通孔的间距为6～10cm；通过在钛基体上开设通孔，有利于提升钛板与含铜铅合金之间的咬合力，并增大含铜铅合金的导电截面积，增大极板导热效率；
导电梁1由内至外依次为钛包铜导电排11，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12和含铜铅合金外层Ⅰ13；
钛包铜导电排11中的铜芯为矩形，横截面的高度为10～80mm，厚度为6～50mm，钛层厚度为0.5～3mm，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12包括Sn-Ag内层和石墨外层；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12的厚度为1～20μm，含铜铅合金外层Ⅱ23厚度为0.5～6mm；
含铜铅合金外层Ⅰ13为铅铜锡合金外层、铅钙锡铜合金外层、铅锡锑铜合金外层、铅锡铜稀土合金外层、铅钙锡铜稀土合金外层或铅钙锡铜稀土合金外层。
铅铜锡合金、铅钙锡铜合金、铅锡锑铜合金、铅锡铜稀土合金、铅钙锡铜稀土合金、铅钙锡铜稀土合金均为市售产品；
导电梁1的两端头固定设置有与钛包铜导电排11的内层铜连接的导电头；
导电梁中采用Sn-Ag/石墨作为中间层，可提高导电梁的导电性，防止钛与铅合金之间产生界面电阻，减少电压降，提高导通效率；利用铜在铅合金起到细化晶粒的作用，采用含铜铅合金作为最外层，提高合金的致密性，提升导电导热效应，防止现有钛阳极导电梁发热问题，有利于降低槽电压；
钛基复合二氧化铅网状电极板的制备方法，具体步骤如下：
1)在钛基复合板的钛基体上开设通孔，将钛基复合板的钛基体顶端与导电梁的钛包铜导电排焊接，然后按常规方法在钛表面依次进行化学镀Sn-Ag层和喷涂(文献CN201210254200.0)石墨烯层，然后再进行含铜铅合金熔融包覆得到一体成型的导电梁和钛基复合板；
2)将横向导电加强筋、纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ焊接形成含若干个矩形空白区域的电极板主体框架，再将钛网基体焊接在矩形空白区域；根据文献CN108301013B或者常规方法制备出一体成型的锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和锡锑金属氧化物中间层Ⅱ，一体成型的复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ形成电极板主体；
3)将钛基复合板的底端与电极板主体顶端的横向导电加强筋焊接，导电梁两端焊接导电头，电极板主体底端的横向导电加强筋上安装绝缘子。
实施例4：一种钛基复合二氧化铅网状电极板(见图1)，包括电极板主体，
电极板主体包括钛基复合二氧化铅网板3和导电加强筋4，导电加强筋4包括若干条横向导电加强筋、若干条纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，纵向导电加强筋垂直固定设置在相邻横向导电加强筋之间，横向导电加强筋的两端头分别固定在夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，横向导电加强筋、纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ形成含若干个矩形空白区域的电极板主体框架；电极板主体框架的矩形空白区域内固定设置有钛基复合二氧化铅网板3；
电极板主体的顶端固定设置有钛基复合板2，钛基复合板2的顶端固定设置有导电梁1，电极板主体底端的横向导电加强筋上设置有绝缘子5；
导电加强筋4的横向导电加强筋和纵向导电加强筋为钛包铜导电棒42，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ为钛包铝导电棒41；钛包铜导电棒42的内层为铜基体，外层为钛包覆层；钛包铝导电棒41的内层为铝基体，外层为钛包覆层；
钛包铝导电棒41采用常规的热挤压拉拔复合方法制备而得，钛包铜导电棒42采用常规的热挤压拉拔复合方法制备而得；
钛包铜导电棒42为圆棒或长方体结构，截面长径为10mm；钛包铝导电棒41为圆棒或长方体，截面长径为30mm；
导电加强筋4液面以下部分依次包覆设置有锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ；横向导电加强筋的顶面为液面分界线，即横向导电加强筋和纵向导电加强筋均位于液面以下，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ位于横向导电加强筋的顶面相接面的以下部分位于液面以下；
横向导电加强筋、纵向导电加强筋、以及夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ的液面以下部分的钛包覆层为锯齿形结构；
锯齿形结构的齿深度为0.3mm，齿宽度为0.3mm；锡锑金属氧化物中间层Ⅱ的厚度为3μm，复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ的厚度为0.8mm；
钛基复合二氧化铅网板3由内至外依次为钛网基体31、锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33；
钛网基体31的厚度为3mm，锡锑金属氧化物中间层32的厚度为5μm，复合二氧化铅/石墨烯活性层33中的厚度为0.8mm；
所述锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和锡锑金属氧化物中间层Ⅱ一体成型，复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ一体成型，锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32、复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33、锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ可根据文献CN108301013B制备而得；
矩形空白区域的一边长为50cm，相邻的另一边长为30cm，钛基复合二氧化铅网板3为菱形平板网孔板、菱形编织网孔板或菱形波纹网孔板，钛基复合二氧化铅网板3的网孔长为12.5mm，宽为6.0mm；
钛基复合板2包括钛基复合上板和纯钛下板，钛基复合上板由内到外依次为钛基体21、Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22和含铜铅合金外层Ⅱ23，纯钛下板与钛基复合上板的钛基体21一体成型；
Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22包括Sn-Ag内层和石墨外层；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22的厚度为10μm，含铜铅合金外层Ⅱ23厚度为3mm；含铜铅合金外层Ⅱ23为市售铅铜锡合金外层；
钛基体21的高度为30mm，厚度为3mm；
钛基体21上开设有若干个通孔，含铜铅合金外层Ⅱ23包裹过程中穿过通孔与对面含铜铅合金外层Ⅱ一体成型，通孔的内径为10mm，相邻通孔的间距为8cm；
导电梁1由内至外依次为钛包铜导电排11，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12和含铜铅合金外层Ⅰ13；
钛包铜导电排11中的铜芯为矩形，横截面的高度为60mm，厚度为30mm，钛层厚度为2mm，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12包括Sn-Ag内层和石墨外层；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12的厚度为10μm，含铜铅合金外层Ⅱ23厚度为3mm；含铜铅合金外层Ⅰ13为市售铅铜锡合金外层；
导电梁1的两端头固定设置有与钛包铜导电排11的内层铜连接的导电头；
绝缘子为市售PP改性绝缘子，绝缘子可用于阻止阴阳极短路；
本实施例钛基复合二氧化铅网状电极板按照实施例4的制备方法进行制备而得；
本实用新型钛基复合二氧化铅网状电极板，与相比传统的钛基二氧化铅网平板，在电解锌液50g/LZn2++150g/LH2SO4中，相同的电解条件下，工作寿命长延长2倍，槽电压可降低100mV，导电电流效率提高2％以上，不因短路烧板出现钛网变形的现象；
本实用新型钛基复合二氧化铅网状电极板，与相比传统的钛基二氧化铅网平板，在电解锌液45g/LCu2++180g/LH2SO4中，相同的电解条件下，工作寿命长延长2倍，槽电压可降低60mV，导电电流效率提高2％以上，不因短路烧板出现钛网变形的现象。
实施例5：一种钛基复合二氧化铅网状电极板(见图7)，包括电极板主体，
电极板主体包括钛基复合二氧化铅网板3和导电加强筋4，导电加强筋4包括若干层横向导电加强筋、若干条纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，纵向导电加强筋垂直固定设置在相邻横向导电加强筋之间，横向导电加强筋的两端头分别固定在夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，横向导电加强筋、纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ形成含若干个矩形空白区域的电极板主体框架；电极板主体框架的矩形空白区域内固定设置有钛基复合二氧化铅网板3；
电极板主体的顶端固定设置有钛基复合板2，钛基复合板2的顶端固定设置有导电梁1，电极板主体底端的横向导电加强筋上设置有绝缘子5；
导电加强筋4的横向导电加强筋和纵向导电加强筋为钛包铜导电棒42，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ为钛包铝导电棒41；钛包铜导电棒42的内层为铜基体，外层为钛包覆层；钛包铝导电棒41的内层为铝基体，外层为钛包覆层；
钛包铝导电棒41采用常规的热挤压拉拔复合方法制备而得，钛包铜导电棒42采用常规的热挤压拉拔复合方法制备而得；
钛包铜导电棒42为圆棒或长方体结构，截面长径为20mm；钛包铝导电棒41为圆棒或长方体，截面长径为50mm；
导电加强筋4液面以下部分依次包覆设置有锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ；横向导电加强筋的顶面为液面分界线，即横向导电加强筋和纵向导电加强筋均位于液面以下，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ位于横向导电加强筋的顶面相接面的以下部分位于液面以下；
横向导电加强筋、纵向导电加强筋、以及夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ的液面以下部分的钛包覆层为锯齿形结构；
锯齿形结构的齿深度为0.5mm，齿宽度为0.5mm；锡锑金属氧化物中间层Ⅱ的厚度为5μm，复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ的厚度为2mm；
钛基复合二氧化铅网板3由内至外依次为钛网基体31、锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33；
钛网基体31的厚度为4mm，锡锑金属氧化物中间层32的厚度为10μm，复合二氧化铅/石墨烯活性层33中的厚度为2mm；
所述锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32和锡锑金属氧化物中间层Ⅱ一体成型，复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ一体成型，锡锑金属氧化物中间层Ⅰ32、复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ33、锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ可根据文献CN108301013B制备而得；
矩形空白区域的一边长为60cm，相邻的另一边长为40cm，钛基复合二氧化铅网板3为菱形平板网孔板、菱形编织网孔板或菱形波纹网孔板，钛基复合二氧化铅网板3的网孔长为13mm，宽为5.5mm；
钛基复合板2包括钛基复合上板和纯钛下板，钛基复合上板由内到外依次为钛基体21、Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22和含铜铅合金外层Ⅱ23，纯钛下板与钛基复合上板的钛基体21一体成型；
Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22包括Sn-Ag内层和石墨外层；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ22的厚度为20μm，含铜铅合金外层Ⅱ23厚度为6mm；含铜铅合金外层Ⅱ23为市售铅钙锡铜合金外层；
钛基体21的高度为50mm，厚度为6mm；
钛基体21上开设有若干个通孔，含铜铅合金外层Ⅱ23包裹过程中穿过通孔与对面含铜铅合金外层Ⅱ一体成型，通孔的内径为20mm，相邻通孔的间距为10cm；
导电梁1由内至外依次为钛包铜导电排11，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12和含铜铅合金外层Ⅰ13；
钛包铜导电排11中的铜芯为矩形，横截面的高度为80mm，厚度为40mm，钛层厚度为3mm，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12包括Sn-Ag内层和石墨外层；Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ12的厚度为20μm，含铜铅合金外层Ⅱ23厚度为6mm；含铜铅合金外层Ⅰ13为市售铅钙锡铜合金外层；
导电梁1的两端头固定设置有与钛包铜导电排11的内层铜连接的导电头；
绝缘子为市售PP改性绝缘子，绝缘子可用于阻止阴阳极短路；
本实施例钛基复合二氧化铅网状电极板按照实施例4的制备方法进行制备而得；
本实用新型钛基复合二氧化铅网状电极板，与相比传统的钛基二氧化铅网平板，在电解锌液50g/LZn2++150g/LH2SO4中，相同的电解条件下，工作寿命长延长1倍，槽电压可降低120mV，导电电流效率提高1％以上，不因短路烧板出现钛网变形的现象；
本实用新型钛基复合二氧化铅网状电极板，与相比传统的钛基二氧化铅网平板，在电解锌液45g/LCu2++180g/LH2SO4中，相同的电解条件下，工作寿命长延长1倍，槽电压可降低80mV，导电电流效率提高1.5％以上，不因短路烧板出现钛网变形的现象。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：包括电极板主体，
电极板主体包括钛基复合二氧化铅网板(3)和导电加强筋(4)，导电加强筋(4)包括若干层横向导电加强筋、若干条纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，纵向导电加强筋垂直固定设置在相邻横向导电加强筋之间，横向导电加强筋的两端头分别固定在夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ，横向导电加强筋、纵向导电加强筋、夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ形成含若干个矩形空白区域的电极板主体框架；电极板主体框架的矩形空白区域内固定设置有钛基复合二氧化铅网板(3)；
电极板主体的顶端固定设置有钛基复合板(2)，钛基复合板(2)的顶端固定设置有导电梁(1)，电极板主体底端的横向导电加强筋上设置有绝缘子(5)。
2.根据权利要求1所述钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：导电加强筋(4)的横向导电加强筋和纵向导电加强筋为钛包铜导电棒(42)，夹边导电加强筋Ⅰ和夹边导电加强筋Ⅱ为钛包铝导电棒(41)。
3.根据权利要求2所述钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：导电加强筋(4)液面以下部分依次包覆设置有锡锑金属氧化物中间层Ⅱ和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅱ。
4.根据权利要求1所述钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：钛基复合二氧化铅网板(3)由内至外依次为钛网基体(31)、锡锑金属氧化物中间层Ⅰ(32)和复合二氧化铅/石墨烯活性层Ⅰ(33)。
5.根据权利要求1所述钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：矩形空白区域的一边长为10～60cm，相邻的另一边长为10～40cm，钛基复合二氧化铅网板(3)为菱形平板网孔板、菱形编织网孔板或菱形波纹网孔板，钛基复合二氧化铅网板(3)的网孔长为3～16mm，宽为1～8mm。
6.根据权利要求1所述钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：钛基复合板(2)包括钛基复合上板和纯钛下板，钛基复合上板由内到外依次为钛基体(21)、Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅱ(22)和含铜铅合金外层Ⅱ(23)，纯钛下板与钛基复合上板的钛基体(21)一体成型。
7.根据权利要求6所述钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：钛基体(21)上开设有若干个通孔，含铜铅合金外层Ⅱ(23)穿过通孔。
8.根据权利要求1所述钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：导电梁(1)由内至外依次为钛包铜导电排(11)，Sn-Ag/石墨复合中间层Ⅰ(12)和含铜铅合金外层Ⅰ(13)。
9.根据权利要求8所述钛基复合二氧化铅网状电极板，其特征在于：导电梁(1)的两端头固定设置有与钛包铜导电排(11)的内层铜连接的导电头。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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