技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電解金屬用的裝置，尤其涉及電解金屬用的隔膜框。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的隔膜電解裝置是將陰陽極放置在電解液緩慢流動(dòng)的槽體內(nèi)，每塊陰極均置于獨(dú)立的隔膜袋內(nèi)，在電場(chǎng)的作用下，陰離子向陽極運(yùn)動(dòng)，陽離子向陰極運(yùn)動(dòng)，通過控制一定的技術(shù)條件，目標(biāo)金屬陽離子在陰極得到電沉積析出，從而得到高純度的電解產(chǎn)品。

傳統(tǒng)電解金屬錳的裝置的陽極室都是用木板做成框架，外用隔膜布袋包裹。采用木板做成的隔膜框存在著諸多缺點(diǎn)：修槽時(shí)不便操作，拆卸清洗過程繁瑣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境污染現(xiàn)象嚴(yán)重；修槽時(shí)需要更換電解液，造成不必要的浪費(fèi)且修槽不徹底；原材料的缺陷導(dǎo)致電解槽電耗高，耐腐蝕性和強(qiáng)度都差，使用壽命短；結(jié)構(gòu)不科學(xué)，密封性差，導(dǎo)致槽液反酸，電解不正常，從而影響產(chǎn)量和成本。

長(zhǎng)期以來，在電解金屬錳的領(lǐng)域中，一直存在著兩個(gè)技術(shù)難題制約著電解錳技術(shù)的快速發(fā)展。

一是在電解金屬錳的過程中需要往電解槽中加入氨水來調(diào)節(jié)電解液的pH值，電解成本較高。

在電解金屬錳時(shí)，隔一段時(shí)間需要往電解槽中加入氨水來調(diào)節(jié)電解液的pH值，保證電解液的pH值在7-8之間。經(jīng)過人們的長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn)電解液pH值變小的原因在于陽極框中存在反酸現(xiàn)象，為了解決這個(gè)問題，人們對(duì)傳統(tǒng)的隔膜框進(jìn)行了改進(jìn)，增加了電解裝置假底的密封性，防止酸液從框的底部進(jìn)入到電解液中，降低電解液的pH值。經(jīng)過這種改進(jìn)，減少了氨水的使用量，但是還是需要加入氨水才能保證電解過程的進(jìn)行。

二是由多個(gè)陽極框和陰極框間隔排列成的電解裝置在到達(dá)一定長(zhǎng)度（4米）后，在遠(yuǎn)離電解液進(jìn)液端的陰極板上幾乎沒有金屬錳的沉淀，在一個(gè)電解周期（24小時(shí)）內(nèi)，遠(yuǎn)離電解液進(jìn)液端的陰極板上沉淀下來的金屬錳少之又少，嚴(yán)重制約著電解金屬錳的產(chǎn)量。

授權(quán)公告號(hào)為CN201713589U，授權(quán)公告日為2011年1月19日的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種錳電解用的組合式多功能隔膜框，它至少由陽極框、陰極框、隔膜片、緊固壓框、底液導(dǎo)槽及導(dǎo)管、進(jìn)液和排氣接管、端封板和端堵頭構(gòu)成，所述的陽極框、陰極框均為多塊且呈間隔排列，電解用的陽極板和陰極板分別插入所述陽極框和陰極框，所述的隔膜片夾于陽極框和陰極框之間，作為陰極區(qū)域與陽極區(qū)域的隔離，兩端至少用緊固壓框通過拉桿及螺母連接緊固；它將錳電解槽內(nèi)多個(gè)組合輔件的功能集于一體，具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、使用及維護(hù)方便；材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得各項(xiàng)功能更為高效、可靠、穩(wěn)定；并更便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。但是該實(shí)用新型還存在以下缺點(diǎn)：

1、該實(shí)用新型在電解錳的實(shí)際過程中，電解液（主要為硫酸錳）從設(shè)置在陰極框兩側(cè)豎檔的多個(gè)通孔中進(jìn)入陰極框，在電場(chǎng)的作用下，一部分電解液中的錳離子在陰極板處得電形成金屬錳沉積析出，另一部分電解液穿過隔膜片進(jìn)入陽極框中，在陽極框中形成陽極液，陽極液中含有硫酸、硫酸錳以及硫酸銨，由于該實(shí)用新型的陽極框的兩側(cè)豎檔為實(shí)心結(jié)構(gòu)，陽極液只有從陽極框中部橫檔上的槽型通道流進(jìn)底液導(dǎo)槽排出。陽極框中的硫酸錳直接排出存在著下述缺點(diǎn)：一、造成硫酸錳的浪費(fèi)，使得電解硫酸錳得到的金屬錳較少，金屬錳的得率較低；二、在電解槽長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下，由于位于前面隔膜框硫酸錳的排出，導(dǎo)致位于后面的隔膜框的陰極板上幾乎無金屬錳沉積析出。三、陽極液中的硫酸根離子和錳離子不能與電解槽的電解液進(jìn)行正常的離子交換，生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。

?2、該實(shí)用新型的電解液（主要為硫酸錳）從設(shè)置在陰極框兩側(cè)豎檔的多個(gè)通孔中進(jìn)入陰極框，設(shè)置的通孔面積小，硫酸錳不能快速大量的進(jìn)入到陰極框中，導(dǎo)致陰極框中的陰極板沉積金屬錳的速率低，同樣的時(shí)間內(nèi)，陰極板上沉積的金屬錳較少。

3、在電解金屬錳的生產(chǎn)工藝使用的電源為低壓高電流，一般電壓為：5V，電流為：12000～13000A，電解液要求為弱堿環(huán)境，pH值一般為7～8。在用該實(shí)用新型進(jìn)行電解金屬錳時(shí)，由于陽極框的兩側(cè)豎檔為實(shí)心結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電解液中的pH值變大，此時(shí)為了保證電解金屬錳的正常進(jìn)行，需要往電解液中加入酸液來降低來電解液中pH值，保證電解液的pH值在7～8之間，需要額外消耗酸液，同時(shí)在加酸時(shí)難于控制，控制不當(dāng)電解過程就無法正常進(jìn)行。

4、進(jìn)入陽極框中的錳離子在陽極板上被氧化成二氧化錳沉積在陽極板上，由于該實(shí)用新型陽極框的兩側(cè)豎檔為實(shí)心結(jié)構(gòu)，一部分被氧化成二氧化錳，一部分流進(jìn)底液導(dǎo)槽中，這樣陽極板上的二氧化錳沉積較多，降低了錳的回收率，同時(shí)還需要經(jīng)常清洗陽極板，浪費(fèi)時(shí)間和精力。

實(shí)用新型內(nèi)容