>[0020]應用本發(fā)明的添加劑，直接可以在現(xiàn)有的電解錳生產設備上應用，使用本發(fā)明的生產工藝條件為(I)電解液補加工段:合格液要求錳含量為32-38g/L、硫酸銨含量在80-110g/L、pH控制在6.5-6.8，補加液從陰極區(qū)加入，溢出液陽極區(qū)流出。⑵電解工段:陰極使用不銹鋼，電解槽內陰極要求的錳含量為18_20g/L、硫酸銨含量在90-110g/L、pH控制在7.5-8.00槽溫控制在50-65°C之間，陰極區(qū)陰極電解周期為24小時，電流密度控制在180?300A/V ；陽極使用鈦板，鈦錳合金或MnO2涂層鈦板，陽極電流密度為60?80A/V，陽極酸度控制在30?40g H2S04/L，電解周期為7-14天。
[0021]所述的添加劑在電解液中的含量控制在l-10mg/L，直接按照所需要的添加劑用量加入電解液中。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點:
[0024](I)本發(fā)明使用上述添加劑加入到電解液中，在較高溫度下(50?65°C)，能在陰極得到電解Mn，陽極得到電解MnO2，陰極電流效率達到65-70%，與單獨電解生產金屬Mn的電流效率相當，而在陽極電流效率為48?60%，這種方法相比單獨電解生產金屬Mn而言，相當于節(jié)省了生產電解MnO2部分的用電；
[0025](2)相比已有的方法而言，該方法能在目前廣泛使用的生產電解錳的電解槽中進行，無需另外制作結構復雜的陰極和陽極分離的電解槽，極大方便了電解錳廠轉而同時生產兩種產品，節(jié)省了固定資產投入。在電解過程中，陰極和陽極區(qū)溶液是流通的，兩個區(qū)域也沒有溫度差，無需解決陰極和陽極區(qū)域相互傳熱。
【具體實施方式】
[0026]下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步詳細說明。
[0027]以下實施例，電解槽使用工業(yè)濾布將電解槽的陰極區(qū)與陽極區(qū)分隔；工業(yè)濾布可為滌綸濾布、丙綸濾布或聚酯濾布。
[0028]實施例1
[0029]取B1Cl作為添加劑，該添加劑在電解液中含量為3mg/L。
[0030]使用現(xiàn)有的電解錳生產設備上進行電解，使用本發(fā)明的生產工藝條件為(I)電解液補加工段:合格液要求錳含量為32-38g/L、硫酸銨含量在100-110g/L、pH控制在6.5-6.8。
(2)電解工段:電解槽內要求錳含量為18-20g/L、硫酸銨含量在100-110g/L、pH控制在7.5-8.0。整個槽溫控制在50 0C ;陰極電流密度300A/V，陰極每24小時換板，陽極電流密度80A/m2，陽極區(qū)硫酸含量約為40g/L，陽極每7天-14天換板。電解結果:陰極板表面光亮，基本無錳結，電流效率71 %，陽極表面附著致密黑色電解MnO2，刮下都稱量，計算電流效率為48 %，產品經測定符合電解Μηθ2國家標準。
[0031]實施例2
[0032]取Bi2O3作為添加劑，該添加劑在電解液中含量為4mg/L。
[0033]使用現(xiàn)有的電解錳生產設備上進行電解，使用本發(fā)明的生產工藝條件為(I)電解液補加工段:合格液要求錳含量為32-38g/L、硫酸銨含量在100-110g/L、pH控制在6.5-6.8。
(2)電解工段:電解槽內要求錳含量為18-20g/L、硫酸銨含量在90g/L、pH控制在7.5-8.0。整個槽溫控制在55°C ;陰極電流密度250A/V，陰極每24小時換板，陽極電流密度80A/V，陽極區(qū)硫酸含量約為40g/L，陽極每7天換板。電解結果:陰極板表面光亮，基本無錳結，電流效率67%，陽極表面附著致密黑色電解MnO2,刮下都稱量，計算電流效率為54%，產品經測定符合電解MnC>2國家標準。
[0034]實施例3
[0035]取Bi(OH)3.B1SO4作為添加劑，該添加劑在電解液中含量為2mg/L。
[0036]使用現(xiàn)有的電解錳生產設備上進行電解，使用本發(fā)明的生產工藝條件為(I)電解液補加工段:合格液要求錳含量為32-38g/L、硫酸銨含量在100-110g/L、pH控制在6.5-6.8。
(2)電解工段:電解槽內要求錳含量為18-20g/L、硫酸銨含量在90g/L、pH控制在7.5-8.0。整個槽溫控制在60°C ;陰極電流密度200A/V，陰極每24小時換板，陽極電流密度70A/V，陽極區(qū)硫酸含量約為40g/L，陽極每7天換板。電解結果:陰極板表面光亮，基本無錳結，電流效率62%，陽極表面附著致密黑色電解MnO2,刮下都稱量，計算電流效率為59%，產品經測定符合電解MnC>2國家標準。
[0037]實施例4
[0038]取Bi (OH)3.B1SO4和Bi2O3按1:1重量比作為混合添加劑，該混合添加劑在電解液中含量為5mg/L。
[0039]使用現(xiàn)有的電解錳生產設備上進行電解，使用本發(fā)明的生產工藝條件為(I)電解液補加工段:合格液要求錳含量為32-38g/L、硫酸銨含量在80?90g/L、pH控制在6.5-6.8。
(2)電解工段:電解槽內要求錳含量為18-20g/L、硫酸銨含量在90g/L、pH控制在7.5-8.0。整個槽溫控制在65°C ;陰極電流密度180A/V，陰極每24小時換板，陽極電流密度60A/V，陽極區(qū)硫酸含量約為30?40g/L，陽極每7天換板。電解結果:陰極板表面光亮，基本無錳結，電流效率66%，陽極表面附著致密黑色電解MnO2,刮下都稱量，計算電流效率為60%，產品經測定符合電解MnO2國家標準。
[0040]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，本發(fā)明的保護范圍不限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種同一電解槽中同時生產電解金屬錳和電解二氧化錳的方法，其特征在于，在電解液中加入添加劑，添加劑包括含有Bi的化合物。2.如權利要求1所述的同一電解槽中同時生產電解金屬錳和電解二氧化錳的方法，其特征在于，添加劑在電解液中的含量為1-1 Omg/L。3.如權利要求1所述的同一電解槽中同時生產電解金屬錳和電解二氧化錳的方法，其特征在于，所述添加劑包括Bi元素的氧化物、Bi元素的氯化物、Bi元素的氯氧化物、Bi元素的氫氧化物和B i元素的硫酸氧化物中的至少一種。4.如權利要求3所述的同一電解槽中同時生產電解金屬錳和電解二氧化錳的方法，其特征在于，所述Bi元素的氧化物為Bi2O35Bi元素的氯化物為BiCl35Bi元素的氯氧化物為B1Cl ;Bi元素的氫氧化物為Bi(OH)35Bi元素的硫酸氧化物為Bi(OH)3.B1S〇4。5.如權利要求4所述的同一電解槽中同時生產電解金屬錳和電解二氧化錳的方法，其特征在于，所述添加劑包括Bi(OH)3.B1SO4和Bi2O3,Bi(OH)3.B1SO4與Bi2O3的質量比為1:1;添加劑在電解液中的含量為5mg/L。6.如權利要求1所述的同一電解槽中同時生產電解金屬錳和電解二氧化錳的方法，其特征在于，所述電解槽使用工業(yè)濾布作為陰極區(qū)與陽極區(qū)的隔膜;補加液從陰極區(qū)加入，溢出液從陽極區(qū)溢出；陰極為不銹鋼板；電解液補加工段，電解槽中電解液的錳含量為32-38g/L、硫酸銨含量為80-110g/L、pH為6.5-6.8;電解工段:電解槽中電解液的錳含量為18-20g/L、硫酸銨含量為90-110g/L、pH為7.5-8.0;電解溫度為50°C_65°C ;陰極的電流密度為180?300A/V，陰極每24小時換板；陽極為鈦板、鈦錳合金板或MnO2涂層鈦板；陽極電流密度為60?80A/m2，陽極區(qū)的硫酸含量為30?40g H2SO4/!，電解周期為7-14天。7.如權利要求6所述的同一電解槽中同時生產電解金屬錳和電解二氧化錳的方法，其特征在于，所述工業(yè)濾布為滌綸濾布、丙綸濾布或聚酯濾布。
【專利摘要】一種同一電解槽中同時生產電解金屬錳和電解二氧化錳的方法，本發(fā)明在電解液中加入以下單種物質或者其中兩種以上組合：Bi2O3，BiCl3，BiOCl，Bi(OH)3，Bi(OH)3·BiOSO4，以工業(yè)濾布為隔膜，應用廣泛使用的電解錳生產設備進行電解，陰極使用不銹鋼板，電流密度控制在180～300A/m2；陽極使用鈦板，鈦錳合金或者MnO2涂層鈦板，陽極電流密度為50～100A/m2，添加劑在電解液中的含量控制在1-10mg/L，電解過程可以在陰極高效率得到電解錳，同時陽極得到電解二氧化錳，該方法能充分利用現(xiàn)有生產設備，在一條生產線上同時得到兩種產品，降低能耗。
【IPC分類】C25B1/21, C25C1/10, C25B11/04, C25C7/02
【公開號】CN105624727
【申請?zhí)枴緾N201610216418
【發(fā)明人】陳上, 吳顯明, 劉立瑤
【申請人】吉首大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年4月8日