專利名稱：：一種免鈍化電解錳的方法及其電解金屬錳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電解金屬錳及其電解方法。
背景技術(shù)：
：金屬錳(M")不但是生產(chǎn)不銹鋼，高強(qiáng)度的合金鋼和銅、鋁等有色金屬合金的重要原料，而且在醫(yī)藥、化工領(lǐng)域中也有廣泛用途。從產(chǎn)品純度、礦產(chǎn)資源的有效利用、節(jié)省能源、和對環(huán)境污染要小等多種因素考慮，目前大多采用電解的方法來生產(chǎn)金屬錳?，F(xiàn)有電解錳的電解步驟是根據(jù)原料的來源與純度，首先用不同方法生產(chǎn)出合格的硫酸錳(iVf"SO》溶液、以作為電解液；然后在該電解液加入電解添加劑——一.氧化硒(SeC^);接著才開始電解、以讓電解析出的金屬錳(即電解金屬錳)沉積在電解陰極板上；由于沉積在電解陰極板卜.的電解金屬錳表面過于疏松，當(dāng)其暴露在空氣中時(shí)極易被氧化，所以，目前均在電解歩驟之后，有一道用鉻酸鹽溶液作為鈍化液、來對其電解金屬錳進(jìn)行鈍化的歩驟；此后，才把帶有電解金屬錳的電解陰極板取出，進(jìn)行沖洗、烘干；最后，從電解陰極板上剝離下(呈片狀的)電解金屬錳片。雖然總的來看，用電解法生產(chǎn)電解金屬錳的污染程度，遠(yuǎn)比其他生產(chǎn)金屬錳的方法小得多，但是，由于上述鈍化歩驟中所用的鈍化液屮含有大量的對環(huán)境有污染的六價(jià)鉻離子，所以，相關(guān)企業(yè)必須對其鈍化后的廢液進(jìn)行無害化處理。而六價(jià)鉻離子呢，又是被國家定為一類污染物的——也就是說，對該廢液的無害化處理，不但難度極大、而且還常常不能達(dá)到允許排放的程度。所以，仍然有許多生產(chǎn)電解金屬錳的企業(yè)，經(jīng)常因排放不達(dá)標(biāo)的問題、而被環(huán)保部門罰款或限令停產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一目的是提供一種省去鈍化步驟、而其產(chǎn)品仍然不會被氧化的免鈍化電解錳的方法。本發(fā)明的第二目的是，在實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的基礎(chǔ)上，提供一種免鈍化的電解金屬錳。實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的之方案是這樣一種免鈍化電解錳的方法，該方法與現(xiàn)有技術(shù)相同的步驟包括①制備出合格的硫酸錳溶液、以作為電解液；②在該硫酸錳溶液中加入電解添加劑二氧化硒；③在電解槽中對添加有二氧化硒的硫酸錳溶液進(jìn)行電解、以得到沉積在電解陰極板上的電解金屬錳；④把帶有電解金屬錳的電解陰極板取出，進(jìn)行沖洗、烘干；最后，從該電解陰極板上剝離下電解金屬錳片。其改進(jìn)之處是在步驟②中，二氧化硒與硫酸錳溶液的配比為0.020.03g/L;同時(shí)，還添加有(也作為添加劑的)硼酸，該硼酸與硫酸錳溶液的配比為48g/L;在步驟③中，電解過程的電源為脈沖電源，其脈沖頻率為9001200Hz，占空比為1030%，平均電流密度為380420A/m2。實(shí)現(xiàn)第二發(fā)明目的之方案是這樣一種電解金屬錳，該電解金屬錳是用實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的之方案——免鈍化電解錳的方法生產(chǎn)出來的電解金屬錳片。從實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的之方案中不難看出，在本發(fā)明方法中，省去了現(xiàn)有技術(shù)里的鈍化步驟(或曰"工序")，也就是不必采用現(xiàn)有技術(shù)中所用的鉻酸鹽溶液了，這樣一來，在將要排放的廢液中就沒有了六價(jià)鉻離子。這使得對該廢液進(jìn)行無害化處理、以實(shí)現(xiàn)無鉻排放、達(dá)標(biāo)排放，成為非常容易辦到的事，于是，顯著提高了電解錳企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與相應(yīng)的社會效益。在本發(fā)明的電解過程中，利用脈沖電源和輔助添加劑硼酸，能長時(shí)間地維持電解析出的電解錳的表面，始終處于致密、平滑狀態(tài)，于是，現(xiàn)有技術(shù)中的那種因過于疏松，而在空氣中極易氧化問題就不復(fù)存在了——反過來又保證了在本發(fā)明方法中，能夠不對其進(jìn)行鈍化處理的可行性與可靠性。從實(shí)現(xiàn)第二發(fā)明目的之方案中可以看出，由于該電解金屬錳是由本發(fā)明的免鈍化電解錳的方法所生產(chǎn)出來的，所以，這種電解金屬錳的生產(chǎn)成本就會大大降低。下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。具體實(shí)施例方式一種免鈍化電解錳的方法，該方法包括如下步驟①制備出合格的硫酸錳(iWwS<94)溶液、以作為電解液；②在該硫酸錳(i^"S(94)溶液中加入電解添加劑二氧化硒(&<92);③在電解槽中對添加有二氧化硒(&<92)的硫酸錳(7W]^SO》溶液進(jìn)行電解、以得到沉積在電解陰極板上的電解金屬錳；把帶有電解金屬錳的電解陰極板取出，進(jìn)行沖洗、烘干；最后，從該電解陰極板上剝離下電解金屬錳片。本發(fā)明里在步驟②中，二氧化硒(Se(92)與硫酸錳(Afr^(94)溶液的配比為0.020.03g/L;同時(shí)，還添加有硼酸(/f3S03)，該硼酸(/f3JS03)與硫酸錳(iW""S(94)溶液的配比為48g/L;在步驟③中，電解過程的電源為脈沖電源，其脈沖頻率為9001200Hz，占空比為1030%,平均電流密度為380420A/m2。披露至此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，已經(jīng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明了，所以，相關(guān)裝置及其更具體的操作細(xì)節(jié)在本說明書中就不贅述了。進(jìn)一歩講，為了確保效果的可靠性，相關(guān)參數(shù)控制在以下范圍更好。硼酸(//3803)與硫酸錳(iWwSC>4)溶液的配比為57g/L;所述脈沖電流的脈沖頻率為100011(K)Hz，占空比為1525%，平均電流密度為390410A/m2。下面再進(jìn)一步介紹，由本發(fā)明方法所生產(chǎn)出電解金屬錳片的抗氧化效果的驗(yàn)證。驗(yàn)證方法是，在以下每一驗(yàn)證例中，均取用現(xiàn)有技術(shù)方法生產(chǎn)的電解金屬錳和也用現(xiàn)有技術(shù)方法、但省去了鈍化步驟(工序)的電解金屬錳各一片，取本發(fā)明方法生產(chǎn)的電解金屬錳一片，把它們同時(shí)放置在其氧含量為40%(約為空氣中氧含量的兩倍)的氧氣柜中，分別于半小時(shí)、8小時(shí)、24小時(shí)和60小時(shí)后，各對比觀察一次。以檢驗(yàn)本發(fā)明之效果。(注對比用的兩種電解金屬錳片，均為一次生產(chǎn)。其中，省去了鈍化步驟的電解金屬錳片，在電解結(jié)束后，迅速地在缺氧條件沖洗、干燥；在剝離下來后，迅速保存在充滿氮?dú)獾拇娣畔渲?由于電解金屬錳的步驟、過程及其相應(yīng)工藝，早己為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，所以，在以下驗(yàn)證例中，均只介紹在驗(yàn)證時(shí)的與本發(fā)明區(qū)別特征相關(guān)的參數(shù)。驗(yàn)證例表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>把上表中各驗(yàn)證例中的電解金屬錳，與其對應(yīng)的對比用電解金屬錳比較后發(fā)現(xiàn)在半小時(shí)后，用現(xiàn)有技術(shù)方法、但省去了鈍化步驟的電解金屬錳片，均全部被氧化；在8小時(shí)和24小時(shí)后，上述各例與鈍化了的對比電解金屬錳片，均沒有被氧化的痕跡；60小吋后，僅驗(yàn)證例l的電解金屬錳片，約有一些氧化變色的現(xiàn)象，其余各例與鈍化了的對比電解金屬錳片，仍沒有明顯的被氧化的痕跡。上述驗(yàn)證例說明，由本發(fā)明方法生產(chǎn)出電解金屬錳具有較好的抗氧化性能，在相關(guān)參考控制得比較適當(dāng)?shù)那闆r下，其抗氧化性能與現(xiàn)有技術(shù)中被鈍化過的電解金屬錳完全一樣。顯然，由于省去了鈍化步驟(工序)，該電解金屬錳的成本也6然降低了。權(quán)利要求1.一種免鈍化電解錳的方法，該方法包括如下步驟①制備出硫酸錳溶液、以作為電解液；②在所述硫酸錳溶液中加入電解添加劑二氧化硒；③在電解槽中對添加有二氧化硒的硫酸錳溶液進(jìn)行電解、以得到集聚在電解陰極板上的電解金屬錳；④把帶有電解金屬錳的所述電解陰極板取出，進(jìn)行沖洗、烘干；最后，從該電解陰極板上剝離下電解金屬錳片；其特征在于在步驟②中，所述二氧化硒與硫酸錳溶液的配比為0.02～0.03g/L；同時(shí)，還添加有硼酸，該硼酸與所述硫酸錳溶液的配比為4～8g/L；在步驟③中，所述電解過程的電源為脈沖電源，其脈沖頻率為900～1200Hz，占空比為10～30％，平均電流密度為380～420A/m2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述免鈍化電解錳的方法，其特征在于所述硼酸與硫酸錳溶液的配比為57g/L;所述脈沖電源的脈沖頻率為10001100Hz，占空比為1525%，平均電流密度為390410A/m2。3.—種電解金屬錳，其特征在于該電解金屬錳是用權(quán)利要求1或2所述免鈍化電解錳的方法生產(chǎn)出來的電解金屬錳片。全文摘要一種免鈍化電解錳的方法及其電解金屬錳，該方法與現(xiàn)有技術(shù)的方法基本相似，其改進(jìn)部分是在硫酸錳電解溶液中加入二氧化硒的同時(shí)，還添加有硼酸；二氧化硒、硼酸與硫酸錳溶液的配比，分別為0.02～0.03g/L和4～8g/L。電解過程的電源為脈沖電源，其脈沖頻率為900～1200Hz，占空比為10～30％，平均電流密度為380～420A/m²。由本發(fā)明之方法生產(chǎn)出電解金屬錳，在其生產(chǎn)過程中省去了鈍化步驟，因此，能夠用低成本的方法對其廢液進(jìn)行無害化處理，能實(shí)現(xiàn)廢液的無鉻排放和達(dá)標(biāo)排放，其電解金屬錳的生產(chǎn)成本也大大降低。文檔編號C25C1/10GK101603181SQ20091010428公開日2009年12月16日申請日期2009年7月9日優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日發(fā)明者劉仁龍,劉作華,敏唐,孫大貴,軍杜,陶長元申請人:重慶大學(xué)