[发明专利]一种改善电解二氧化锰用阳极板导电性的处理方法

说明书

本发明公开一种改善电解二氧化锰用阳极板导电性的处理方法，包括以下步骤：（1）将电解二氧化锰生产过程中产出的酸性废电解液，分别注入处理槽一和处理槽二中，在处理槽一中添加双氧水后对导电性差的阳极板进行预处理，清除阳极板表面残留的电解二氧化锰；（2）在处理槽二的酸性废电解液中添加硫代硫酸钠、亚硫酸钠或焦硫酸钠，对预处理后的阳极板进行氧化还原浸泡处理；（3）浸泡处理完成后将阳极板取出，使用清水清洗后即可重新使用。本发明可清除电解二氧化锰生产用阳极板表面的氧化层且不会对阳极本体产生损伤，能够延长阳极板的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电解二氧化锰生产技术领域，具体涉及一种改善电解二氧化锰用阳极板导电性的处理方法。

背景技术

电解二氧化锰具有价格适中、放电性能优越以及能够长期存储等优点，在一次电池或者二次电池中广泛地应用了电解二氧化锰材料。在现行的电解二氧化锰生产中采用电解硫酸锰溶液的工艺方式来进行，电解过程在电解槽内进行，电解槽内装有硫酸锰及硫酸的酸性电解液，电解液含有硫酸20-60g/L,硫酸锰50-130g/L。电解反应的阳极板由纯钛或钛合金制成，阴极板由石墨、铜或相似材料制成。在电解过程中，反应生成的电解二氧化锰沉积在阳极板上，当沉积的电解二氧化锰厚度达到1毫米至75毫米时，利用外力将电解二氧化锰从阳极板上剥离下来而获得二氧化锰电解片，随后对剥离后的电解二氧化锰电解片进行研磨及中和，获得粒度达到电解生产厂商要求的电解二氧化锰粉末，剥离后的阳极板重新放入电解槽内进行电解生产。电解过程的电解条件，特别是电流密度，会对生成的电解二氧化锰放电性能产生显著的影响。

钛或钛合金阳极板在使用前需要对阳极板表面做喷砂处理，去除表面的氧化层，增强阳极板的导电能力。由于电解反应发生于高温的酸性电解液中，在通过直流电的情况下阳极板的表面会逐渐生成钛氧化物层。钛氧化层的生成速度与电流密度、电解酸度及电解温度等有直接关联。在高电流密度和高酸度条件下钛氧化层的生成速度较快，而在低电流密度和低酸度条件下钛氧化层的生成速度较慢。另外，阳极板的使用时间越长，钛氧化层也会慢慢增多。

由于钛氧化物为非导电氧化物，当阳极板表面的钛氧化层增加时，会对通过阳极板的直流电产生额外电阻。在电解槽内各阳极板为并联关系，由于这些表面带有钛氧化层的阳极板具有较高的电阻，电流会优先通过其余电阻较低的阳极板，而这类具有较高电阻的极板通过的电流较低，从而导致在同一电解槽内电流在各阳极板的分布不均匀，使得各阳极板具有不同的电流密度，从而导致在其上生成的电解二氧化锰性能也产生差异，造成产品的性能波动。

当电流优先通过电阻较低的阳极板后，由于电流密度的增加导致此类极板表面生成钛氧化物的速度也会加快，最终导致整个电解槽的极板表面都可能形成较多钛氧化物，从而增加电解槽的电阻。在相同的通电电流下由于整体电阻的增加导致电解电压的升高，从而造成生产电耗升高，增加了生产成本。

电解沉积在钛阳极表面的电解二氧化锰非常致密，在粗糙的极板表面的附着力较强，且电解二氧化锰性质较脆，因此在剥离过程中容易在阳极板表面形成残留物，重复使用后也会对阳极板的导电性能产生影响，且残留的电解二氧化锰覆盖于极板表面，对于后续的阳极板表面处理也造成不便。

当发现阳极板出现导电性能下降，过电电流低的情况时，就需要对阳极板的表面进行处理，清除阳极板表面的残留物及氧化层，以改善其导电性能。常用的处理方法有表面喷砂法使用铁砂对阳极极板表面进行喷砂处理，物理性地破碎及剥离阳极板表面的残留二氧化锰及氧化层，使金属层暴露出来。但这种方法操作环境差，且会对阳极板本体造成损伤，多次处理后阳极板会变薄，缩短阳极板的使用寿命。另一种处理方法是用强酸(一般为20％以上盐酸)或强碱(一般采用40％以上的氢氧化钠)对阳极板进行高温浸泡，这种方法实质上为使用化学物质溶解残留物及氧化物，但要达到有效的处理效果时所使用高浓度的酸或碱同时也会对阳极板产生腐蚀，同时采用盐酸处理时还会对钛造成钛氢脆，缩短阳极板的使用寿命，同时也会增加带入受控杂质Cl的可能性。

发明内容