[发明专利]用于电解加工的石墨电极的制造方法

说明书

相关申请

本申请要求德国专利申请No.102007044171.3(申请日2007年9月 15日)的权益，其在此以其全部引入作为用于全部有用目的之参考。

本发明涉及一种用细微分散的铱涂覆的石墨电极的制造方法，该石 墨电极用于电解加工，特别是用于盐酸的电解。

一种盐酸电解的方法描述于Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry，Chlorine 10.1 Electrolysis of Hydrochloric Acid，2006， Wiley-VCH Verlag中。典型的用于盐酸电解的电解池是由根据压滤机原 理串联分布的双极连接的石墨电极板组成。阳极和阴极室通常用隔膜或 者阳离子交换膜分开。

常规的，在阳极侧产生氯气，在阴极侧产生氢气。将贵金属盐例如 铂、钯和铑盐连续的或者分批加入到电解池的阴极室，目的是降低氢沉 积电压并因此降低电池电压，金属质的贵金属被沉积到石墨电极上。这 种方法的一个主要缺点是贵金属的沉积仅仅产生短时间的期望的电压 降低效应，因此只得不断的补充贵金属，从而和其它因素一起导致了高 的贵金属消耗。根据EP683247A1，另外一个缺点是贵金属可能沉积在 电池的整个设备系统的下游。

EP683247A1描述了一种制造石墨电极的方法，其中贵金属涂层例 如铱和/或铑涂层在石墨表面的孔中产生。根据EP683247A1的石墨电极 是通过将铱盐或者铑盐、或者铱盐或铑盐与其它铂族金属盐的混合物在 具有2-4个碳原子的单羟基或者多羟基醇或者在醇混合物中的溶液引入 到石墨中而制造的。然后用敞式煤气火焰将该溶液浸透的石墨体的表面 在200-450℃的温度加热2-10分钟到至多大约1mm的深度，仅仅当整 个浸透的石墨体处于煤气火焰下面时，将敞式煤气火焰垂直的从顶到底 施用到浸透的石墨体上。

发明实施方案

本发明的一种实施方案是一种制造主要用贵金属涂覆的用于电解 加工的石墨电极的方法，该方法包括(1)将石墨电极的表面用贵金属化合 物水溶液进行涂覆，(2)除去溶剂，和(3)在还原的和/或基本无氧的气体 存在下在150-650℃对该石墨电极进行回火。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的电解加工是盐 酸的电解。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的贵金属化合物 是选自铱、钌、铑、铂和钯化合物、或者其混合物的至少一种化合物。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的贵金属化合物 是无机或者有机酸的盐或者是络合化合物。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的贵金属化合物 是铱、钌、铑、铂或者钯的卤化物、醋酸盐、草酸盐、硝酸盐、或者戊 二酸盐(pentanedionate)。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的贵金属化合物 是铱、钌、铑、铂或者钯的卤化物。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的贵金属化合物 是铱、钌、铑、铂或者钯的氯化物。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的贵金属化合物 是氯化铱。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的氯化铱是 IrCl₃、IrCl₄、或者IrCl₃和IrCl₄的混合物。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所产生的贵金属涂层 包含5-40g/m²的贵金属，基于石墨电极的面积。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所产生的贵金属涂层 包含7.5-20g/m²的贵金属，基于石墨电极的面积。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的回火发生在 200-450℃。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的回火发生在 250-350℃。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的还原的和/或基 本无氧的气体由化学惰性气体的气态混合物组成。

本发明另外一种实施方案是上面的方法，其中所述的化学惰性气体 的气态混合物是氮气或者稀有气体，与氢气的混合物。