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《贵金属表面改性钛阳极板材料工程化研究项目立项申报建议书.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、审核通过,存档整理。受控资料,禁止外传一、项目概述;二、项目的背景和意义;三、国内外开发研究现状和发展趋势;U!项目主要技术内容和所要解决的技术问题;五、项目的预期目标和技术经济指标;六、项目的经济、社会、生态效益;七、项目的前期研究基础与创新点;八、项目的市场价值和竞争力分析;九、项目的风险与控制机制分析;十、项目的实施方案、计划进度;十一、项目承担单位简况、前一年度的财务状况;项目责任人和主要承担人员的基本情况和专业简历;十二、经费预算和资金来源;十三、申请单位和有关部门、单位意见一、项目概述本项H主要内容是采用全新的制备技术制备具
2、有广泛用途的贵金属表而改性钛阳极板材料。其技术原理为采用超声活化工艺对纯钛金属板材表面进行活化处理后,与采用Pechini法获得贵金属有机前驱体进行高效吸附,于惰性气氛下热分解反应制备具有优良电化学性能的贵金属表面改性钛阳极板材料。该工艺的创新点在于采用先进的超声活化技术,可有效地减少纯钛消耗量,Pechini法合成具有高效吸附特性的贵金展有机前驱体,并有效搭配具有不同功能的其他活性金属与贵金属配比,使贵金属有机前驱体与纯钛基板材料有效吸附,降低贵金属用量,降低热分解温度,提高贵金属和纯钛基材的结合力。采用此工艺,与其它制备方法相对比,
3、其特点为基板纯钛消耗量小,仅为1%,贵金属与纯钛基材结合良好,结合力高,无漏点,贵金属耗量小,阳极材料电化学性能优良,使用寿命长,是一种工艺简练、成本低、无污染的绿色制备工艺,尚未见相关报道。本项冃拟在已取得前期基础研究成果的基础上,进行工程化制备技术研究,使技术更趋完善,同时建立—•条年产100n?贵金属表而改性钛阳极板屮试示范线,同时考核贵金属表面改性钛阳极板电化学性能,结合性能,机械强度等有关指标,使各项性能指标达到国内领先水平,并积极进行市场开拓推广贵金属表面改性钛阳极板材料,创造产值300万元的良好经济效益。二、项目的背景和意
4、义钛阳极板材料是电化学工业屮得以大量使用的不溶性阳极材料,也称之为尺寸稳定性阳极,即DSA(dimensionallystableanode),它以金属钛为基体,表面涂敷以贵金属氧化物或贵金属材料为主要组分的活性涂层,是20世纪60年代末发展起来的一种新型高效屯极材料。钛阳极最早用于氯碱工业,现已广泛应用于化工、冶金、电镀、水处理、环保、海洋、阴极保护等领域中。具体应用领域如下:1、氯碱工业用钛阳极氯碱工业用钛阳极钛电极最早于1968年由意大利DeNora公司用于氯碱工业生产屮。FI前,我国烧碱总生产能力为730X1041(1998年)
5、,而美国等几个国家为3000X104t,基本都使用钛阳极电槽。国产3()型钛阳极电槽每台需用钛材210kg,这样全世界氯碱工业用的钛电极便消耗钛材约1.54X1041,是一条推广应用钛材的有效途径,同时贵金属表面改性可有效提升金属钛材的深加工价值,可实现大产能和高利润。2、电沉积提取有色金属用钛阳极阳电沉积提取金展采用不溶性阳极,使经浸出、净化处理的电解液屮的待提取金属离子在阴极还原,制得纯金属。电解冶金在湿法冶金工业屮已经占有很大的比重。采用电解冶金生产的有色金属有Zn,Cd,Cu,Mn,Co,C「等。电沉积提取金属最大困难是选用合适
6、的阳极材料。对阳极要求稳定、耐蚀,可长期使用,对阳极过程具有良好的电催化活性,以降低阳极反应的过电位和槽电压。近些年来电沉积提取金属工业已广泛使用涂层钛电极,随着湿法冶金技术成为主流技术,贵金属表面改性钛阳极板材料必将成为这一•领域的关键材料。尤其在以下儿个方面:(1)氯化物溶液电积提取金展氯化物溶液电积金属,工厂过去使用石墨阳极。石墨材料电阻大,因此电能消耗大;石墨阳极强度低,容易损耗,工作寿命短;石墨污染阴极产品,很难获得咼纯金属。氯化物溶液电解时,阳极上主要发生放氯反应。阳极上析出氯气,活性涂层最主要的特性是氯过电位低,导电性能好
7、,耐氯腐蚀性强,阳极使用寿命长。采用贵金属表面改性钛阳极板材料可提高阳极氧化电位,有利于延长阳极工作寿命。如在氯化钻溶液电积Co时,石墨阳极只能用几个月,而贵金属表面改性钛阳极板材料工作寿命长达4年。氯化钻溶液电积吋,石墨阳极槽电压为4」V,而涂层钛阳极为3.7V,降低了0。4V;电流效率从91.5%提高到94%;生产ItCo节省电能400kW•h,即节电ll%o同时可使Co含碳量降低,提高金展等级。在氯化鎳溶液电积鎳时,250A/m2时涂层钛电极的氯过电位为0.1979V,过电位值很小,说明贵金属表面改性后钛电极电催化活性大大提高。(
8、2)硫酸盐溶液电积提取金属硫酸盐溶液电积金属一・般使用铅基合金电极,但在电解生产过程屮,铅阳极会溶解,既消耗阳极材料,又影响阳极工作寿命,而且溶解在溶液屮的铅会在阴极上析出,使金展屮铅杂质含量增高,降低了产