[发明专利]用于生产二氧化锰的电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解槽，尤其涉及一种用于生产二氧化锰的电解槽。

背景技术

随着电池行业的不断发展，尤其是电动自行车、动力汽车的普及，锌锰电池、碱性电池、锰酸锂电池等新型电池正极材料专用二氧化锰发展迅速。预计，随着市场的逐步推动，铅酸电池将逐步退出，新型电池用电解二氧化锰将得到迅猛发展，并带动整个电解二氧化锰产品市场的发展，电解二氧化锰产品的需求量将逐年增加。

而电解二氧化锰产品一直是用硫酸锰溶液的电解来制备电解二氧化锰，以软锰矿或硬锰矿为原料，通过化学转化变成较为纯净的二价锰盐，然后在硫酸介质中电解即可得到电解二氧化锰。20世纪30年代末美国成功实现了“高温电解含硫酸的硫酸锰液”生产电解二氧化锰的工业化，自此以后该法几乎在半个多世纪中不曾改变。

高温电解含硫酸的硫酸锰液，电解过程中发生的反应为：

阳极：Mn²⁺-2e^-+4OH^-＝MnO₂+2H₂O

阴极：2H⁺+2e^-＝H₂↑

总反应：MnSO₄+2H₂O＝＝MnO₂+H₂SO₄+H₂(加热有利于反应速率的加快)。

现有二氧化锰电解槽的保温方法一般采用保温球或覆盖保温装置等方法。但是采用保温球或覆盖保温装置，不但占用槽体空间，影响正负电极分布。此外，覆盖保温装置有正负极短路(阳极：Mn²⁺-2e^-+4OH^-＝MnO₂+2H₂O，有水蒸气放出易在覆盖保温装置上液化凝结成水珠滴到正负极链接装置上，造成短路)和发生氢爆的危险(阴极：2H⁺+2e^-＝H₂↑放出气体氢气，覆盖保温装置内是一个相对密闭环境，如果氢气在空气中的体积浓度在4.1％～74.2％之间时，极易发出爆炸)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于生产二氧化锰的电解槽，耐酸性能好，强度高，能够实现高效的保温，大大减少热量的损失；同时，减少电解槽中气体逸出带走的热量以及氢气对周围设备的腐蚀。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于生产二氧化锰的电解槽，包括槽体，所述槽体上设有进液口和废液溢流口，所述槽体中设有正负电极，其中，所述槽体由内往外依次包括花岗岩石、防腐层、拉筋层以及钢板，所述槽体的底部设有蒸汽加热管，所述废液溢流口位于槽体上部，所述废液溢流口的上方设有容纳保温气泡层的区域。

上述的用于生产二氧化锰的电解槽，其中，所述拉筋层包括多排拉筋，上下两排拉筋竖向错开设置。

上述的用于生产二氧化锰的电解槽，其中，所述防腐层为无纺布玻璃钢。

上述的用于生产二氧化锰的电解槽，其中，位于保温气泡层区域的花岗岩石内壁打磨形成有泡沫吸附层。

上述的用于生产二氧化锰的电解槽，其中，所述正负电极为多个并排交错设置的阳极和阴极，所述阳极、阴极伸出保温气泡层所在区域并和母排分流板相连，所述阳极、阴极的电极触点为倒V字型，所述母排分流板上设有与所述倒V字型电极触点相匹配的三角形电极，所述倒V字型电极触点和母排分流板上三角形电极的接触处涂覆有导电胶。

上述的用于生产二氧化锰的电解槽，其中，所述阳极为Ti玻纹板或Ti-Mn合金涂层，所述阴极为紫铜管。

上述的用于生产二氧化锰的电解槽，其中，所述废液溢流口通过废液溢流管和低位槽相连，所述废液溢流管上设有流量调节阀，所述进液口和高位槽相连，所述高位槽位于低位槽的上方，所述电解槽的底部设有海底塞和绝缘枕石头。

上述的用于生产二氧化锰的电解槽，其中，所述蒸汽加热管为钛加热管，所述钛加热管在槽体底部按锯齿状分布，所述正负电极沿槽体等间隔交替分布，所述正负电极位于锯齿状钛加热管的正峰或负峰处。