柵欄型鈦基二氧化鉛電極板

345 編輯：中冶有色技術網來源：昆明理工恒達科技股份有限公司, 昆明理工大學, 晉寧理工恒達科技有限公司

2024-11-20 15:21:23

權利要求

1.一種柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：包括電極板主體，

電極板主體包括柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體(3)和導電加強筋(4)，導電加強筋(4)包括兩層橫向導電加強筋、縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ，兩層橫向導電加強筋水平固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體(3)的中部，縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ分別固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體(3)的兩側，橫向導電加強筋的兩端頭分別固定在縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ;

所述柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體(3)包括若干根豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ、橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ，若干根豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ等距設置，橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ分別固定設置在空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ頂端和底端;

橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ的頂端固定設置有過渡鈦板(2)，過渡鈦板(2)的頂端固定設置有鈦包銅導電梁(1)。

2.根據權利要求1所述柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：導電加強筋(4)從內至外依次包括鈦基體Ⅰ(41)、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ(42)和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ(43)。

3.根據權利要求2所述柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：導電加強筋(4)的橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ、鈦基/二氧化鉛復合片或鈦基/二氧化鉛復合網，縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ為鈦基/二氧化鉛復合管Ⅴ。

4.根據權利要求3所述柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ時，橫向導電加強筋上均勻開設有若干豎向通孔，柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體(3)的豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ穿過橫向導電加強筋的豎向通孔;橫向導電加強筋為鈦基/二氧化鉛復合片或鈦基/二氧化鉛復合網時，橫向導電加強筋水平貼合固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體(3)的中部。

5.根據權利要求1所述柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體(3)從內至外依次包括鈦管基體Ⅱ(31)、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅱ(32)和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ(33)。

6.根據權利要求1所述柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：鈦包銅導電梁(1)由內至外依次為銅芯(11)、鎳過渡層(12)和鈦外層(13)。

7.根據權利要求6所述柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：鈦包銅導電梁(1)的兩端頭固定設置有與銅芯(11)連接的導電頭。

8.根據權利要求1所述柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體(3)和導電加強筋(4)的空心腔內填充有硫酸鈉溶液、鉛合金、硫酸鎂溶液、硫酸鉀溶液或硫酸鈣溶液。

9.根據權利要求1所述柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，其特征在于：過渡鈦板(2)上在豎向中軸線兩側對稱開設有矩形口Ⅰ和矩形口Ⅱ。

說明書

技術領域

[0001]本實用新型涉及一種柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，屬于有色金屬濕法冶金技術領域。

背景技術

[0002]濕法冶金有色金屬行業(yè)等領域都要用到陽極板，目前國內冶金行業(yè)電解采用的是鉛合金陽極板，在電解過程中陽極板不同程度存在著能耗高、耐蝕性不強，極板材質溶入電解液后造成產品質量下降，在生產和生產過程中對環(huán)境造成極大污染。鉛基合金陽極重量大，強度低，在使用中易發(fā)生彎曲變形，造成短路，降低電流效率，為使生產正常進行，必須將變形的陽極提出電解槽，進行錘擊校平，勞動強度大且導致陽極表面層大量脫落，縮短陽極使用壽命等缺點不符合節(jié)能減排。此外，由于極板面積大(>0.5m2)，低導電率使極板表面的電流分布不均勻，極板各處極化程度不一，在電解液/空氣交界處的極化程度最高，尤其在含高氯離子和有機物電解液中，腐蝕更加嚴重，易造成極板“斷頸”。此外，傳統(tǒng)板式陽極板由于是整體板式，電積過程中會局部阻礙電解溶液的流動，濃差極化相對較大;陽極板在壓延過程中由于應力消除不完全，導致陽極板單截面面積小，強度不大，容易產生變形并在使用過程中造成短路。

[0003]鋁基鉛合金復合柵欄型陽極板是用鋁制作成若干鋁棒，然后用包裹設備將鉛合金包裹在鋁棒上制得。其優(yōu)點是可降低濃差極化、比板式陽極板節(jié)省制造材料，降低能耗;其缺點是該類陽極板不能消除電積過程中的發(fā)熱現象、后續(xù)工序也需要進行電解液的冷卻，極板結構穩(wěn)定性不夠、整體易變形、復合棒電流分布不均、導電梁腐蝕等問題，同時，在使用過程中，陽極泥的清理難度大，因陽極泥沉積過多容易造成極板短路。采用絕緣夾邊條連接固定復合棒的柵欄型陽極板在加工過程中制造工藝復雜繁瑣，影響了生產效率，且絕緣條長期浸泡在電解液中易發(fā)生老化變形，不利于陽極板結構的穩(wěn)定性。

[0004]新型惰性二氧化鉛陽極：此電極的制備，通常選用鈦、石墨、塑料和陶瓷等為基體材料，通過基體表面粗化處理、涂鍍底層、α-PbO2中間層以及電鍍β-PbO2等基本過程，鍍制得到PbO2電極。但這樣電鍍制得的PbO2電極作為不溶性陽極，在使用中會出現以下問題：(1)PbO2沉積層與電極表面結合不緊密或沉積層不均勻;(2)PbO2積層多孔且粗糙，內應力大;(3)PbO2沉積層易剝落或腐蝕，壽命不長。而摻雜含氟樹脂和(或)不活潑的顆粒PbO2電極用在有色金屬電積中的槽電壓高。(4)大尺寸的平板狀或波紋狀極板在使用過程中，當電流過大時，會產生熱變形彎曲，而熱彎曲變形會導致陰陽極短路擊穿，直接影響陰極的成品質量，會導致陽極板表面的PbO2陶瓷狀氧化物脫落，致使陽極板報廢，在敲擊陽極板進行成品獲取過程中，強度欠佳。

[0005]電積金屬用U型圓柱管式水冷陽極板，采用空心無縫圓柱鉛鋁合金復合管，極大地減少了材料用量，降低了陽極板30%的造價;圓柱形管式結構的應用增加了陽極板的強度，保證了陽極板外形尺寸的穩(wěn)定;冷卻水的應用，有效的控制了電解沉積時陽極板發(fā)熱溫度，降低了槽電壓，減少了電耗，提高了電積效率。但鉛鋁合金制備工藝復雜，并且耐腐蝕性差，尤其在含高氯離子和有機物電解液中，腐蝕更加嚴重。

實用新型內容

[0006]本實用新型針對現有電解沉積陽極板的不足，提出一種柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，即采用兩層橫向導電加強筋和兩條縱向導電加強筋加固柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體，使得整個極板的機械強度得到極大的提高，陽極的抗變形能力顯著提高。本實用新型柵欄型鈦基二氧化鉛電極板耐腐蝕、高剛度、抗變形、可有效提高電積電效，且使用壽命長。

[0007]本實用新型為解決其技術問題而采用的技術方案是：

[0008]一種柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，包括電極板主體，

[0009]電極板主體包括柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3和導電加強筋4，導電加強筋4包括兩層橫向導電加強筋、縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ，兩層橫向導電加強筋水平固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的中部，縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ分別固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的兩側，橫向導電加強筋的兩端頭分別固定在縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ;

[0010]所述柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3包括若干根豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ、橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ，若干根豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ等距設置，橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ分別固定設置在空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ頂端和底端;

[0011]橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ的頂端固定設置有過渡鈦板2，過渡鈦板2的頂端固定設置有鈦包銅導電梁1。

[0012]優(yōu)選的，所述橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ頂端的鈦基與過渡鈦板2底端焊接，過渡鈦板2的頂端與鈦包銅導電梁1底端的鈦外層焊接。

[0013]所述導電加強筋4從內至外依次包括鈦基體Ⅰ41、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ43。

[0014]所述的鈦基體Ⅰ41外表面為鋸齒形、菱形、攻絲形或麻花形，齒間距為0.1～1.0mm，齒深為0.05～0.8mm;摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42的厚度為1～3μm，α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度為0.1～2mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的20～50%。

[0015]所述導電加強筋4的橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ、鈦基/二氧化鉛復合片或鈦基/二氧化鉛復合網，縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ為鈦基/二氧化鉛復合管Ⅴ。

[0016]所述橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ時，橫向導電加強筋上均勻開設有若干豎向通孔，柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ穿過橫向導電加強筋的豎向通孔;橫向導電加強筋為鈦基/二氧化鉛復合片或鈦基/二氧化鉛復合網時，橫向導電加強筋水平貼合固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的中部。

[0017]優(yōu)選的，豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ為方形管，方形管截面的長度為8～40mm，寬度為5～30mm，壁厚為0.5～3.0mm。

[0018]優(yōu)選的，鈦基/二氧化鉛復合片、鈦基/二氧化鉛復合網的高度為5～100.0mm，鈦網為菱形鈦網，網孔長為2～8mm，網寬長為1～5mm。

[0019]優(yōu)選的，鈦基/二氧化鉛復合片或鈦基/二氧化鉛復合網包覆并經氬弧點焊接在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3前后兩側。

[0020]所述柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3從內至外依次包括鈦管基體Ⅱ31、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅱ32和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33。

[0021]優(yōu)選的，所述鈦管基體Ⅱ31的外表面為鋸齒形、菱形、攻絲形或麻花形，齒間距為0.1～1.0mm，齒深為0.05～0.8mm;摻氟錫氧化物中間層的厚度為1～5μm;α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度為0.1～2mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的20～50%。

[0022]優(yōu)選的，所述豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ、橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ為圓形管或橢圓形管，截面長直徑5～20mm，壁厚為0.5～3.0mm;相鄰豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ的間距為3～15mm。

[0023]所述鈦包銅導電梁1由內至外依次為銅芯11、鎳過渡層12和鈦外層13。

[0024]優(yōu)選的，鈦包銅導電梁1的長度為1000～2000mm，銅芯為矩形體，材質可選T2，銅芯橫截面的高度為10～80mm，厚度為6～50mm;鎳過渡層厚度為5～20μm;鈦外層的材質可選TA1或TA2，鈦外層厚度為0.5～4mm。

[0025]所述鈦包銅導電梁1的兩端頭固定設置有與銅芯11連接的導電頭。

[0026]所述柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3和導電加強筋4的空心腔內填充有硫酸鈉溶液、鉛合金、硫酸鎂溶液、硫酸鉀溶液或硫酸鈣溶液;硫酸鈉溶液、鉛合金、硫酸鎂溶液、硫酸鉀溶液或硫酸鈣溶液可起到散熱作用并重量增加，防止極板使用過程中上浮或受液體流動大而左右搖擺，并且所填充物質不引入雜質離子影響陰極鋅銅的沉積。

[0027]優(yōu)選的，所述過渡鈦板2上在豎向中軸線兩側對稱開設有矩形口Ⅰ和矩形口Ⅱ。

[0028]優(yōu)選的，所述過渡鈦板2的高度為50～200mm，厚度為3～10mm，矩形口Ⅰ離豎向中軸線的距離為100～300mm，矩形口Ⅰ的高度為30～100mm，寬度為50～200mm。

[0029]本實用新型的有益效果：

[0030](1)本實用新型采用兩層橫向導電加強筋和兩條縱向導電加強筋加固柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體，使得整個極板的機械強度得到極大的提高，陽極的抗變形能力顯著提高;

[0031](2)本實用新型通過對鈦基體表面粗化為鋸齒形、菱形、攻絲形或麻花形，然后依次設置摻氟錫氧化物中間層、α-PbO2內層和β-PbO2-納米Ti4O7復合外層;可解決鈦基體與α-PbO2存在界面電阻、α-PbO2與氟錫氧化物結合緊密但耐腐蝕性差以及耐腐蝕性好的β-PbO2與基體附著力差等技術問題，延長電極板的使用壽命;

[0032](3)本實用新型柵欄型陽極板采用空心鈦基，相對于傳統(tǒng)柵欄型鈦棒基體，材料成本低，制備的電極價格低，因相同的比表面積下縮短了陰陽極的極間距，使金屬離子沉積速度快，有利于提高陰極產品電流效率，增加產量;

[0033](4)本實用新型β-PbO2-納米Ti4O7復合外層，具有高催化活性和低內應力，使得電極在電積過程中能耗低、使用壽命長;

[0034](5)本實用新型以鈦板為陽極板液界面處的過渡板，可防止電解液中雜質氯離子或有機物對極板的腐蝕，延長極板的使用壽命;尤其是在高氯離子和有機物硫酸鹽電解液中，相對于傳統(tǒng)鉛合金陽極，使用壽命顯著提高，產生的陽極泥少，所得到的陰極產品品質高;

[0035](6)本實用新型柵欄型新型鈦基二氧化鉛電極板，鈦包銅導電梁有中間過渡層鎳，防止銅與鈦復合在熱軋制過程中氧化，降低了導電梁的界面電阻;

[0036](7)本實用新型柵欄型結構不采用絕緣夾邊條或者塑料卡來連接固定復合棒，避免了制造工藝復雜繁瑣，防止因絕緣條或塑料卡長期浸泡在電解液中易發(fā)生老化變形現象，保證了陽極板結構的穩(wěn)定性。

附圖說明

[0037]圖1為實施例1～2柵欄型鈦基二氧化鉛電極板的結構示意圖;

[0038]圖2為圖1的A-A剖面示意圖;

[0039]圖3為圖1的B-B剖面示意圖;

[0040]圖4為圖1的C-C剖面示意圖;

[0041]圖5為圖1的D-D剖面示意圖;

[0042]圖6為實施例5柵欄型新型鈦基二氧化鉛電極板的結構示意圖;

[0043]圖7為圖6的D-D剖面示意圖;

[0044]圖8為實施例6柵欄型新型鈦基二氧化鉛電極板的結構示意圖;

[0045]圖中：1-鈦包銅導電梁、11-銅芯、12-鎳過渡層、13-鈦外層、2-鈦基體、3-柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體、31-鈦管基體Ⅱ、32-摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅱ、33-α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ、4-導電加強筋、41-鈦基體Ⅰ、42-摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ、43-α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ。

具體實施方式

[0046]下面結合具體實施方式，對本實用新型作進一步說明。

[0047]實施例1：如圖1所示，一種柵欄型鈦基二氧化鉛電極板，包括電極板主體，

[0048]電極板主體包括柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3和導電加強筋4，導電加強筋4包括兩層橫向導電加強筋、縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ，兩層橫向導電加強筋水平固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的中部，縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ分別固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的兩側，橫向導電加強筋的兩端頭分別固定在縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ;

[0049]所述柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3包括若干根豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ、橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ，若干根豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ等距設置，橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ分別固定設置在空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ頂端和底端;

[0050]橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ的頂端固定設置有過渡鈦板2，過渡鈦板2的頂端固定設置有鈦包銅導電梁1;橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ頂端的鈦基與過渡鈦板2底端焊接，過渡鈦板2的頂端與鈦包銅導電梁1底端的鈦外層焊接;

[0051]采用兩層橫向導電加強筋和兩條縱向導電加強筋加固柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體，使得整個極板的機械強度得到極大的提高，陽極的抗變形能力顯著提高;采用空心鈦基，相對于傳統(tǒng)柵欄型鈦棒基體，材料成本低，制備的電極價格低，因相同的比表面積下縮短了陰陽極的極間距，使金屬離子沉積速度快，有利于提高陰極產品電流效率，增加產量;不采用絕緣夾邊條或者塑料卡來連接固定復合棒，避免了制造工藝復雜繁瑣，防止因絕緣條或塑料卡長期浸泡在電解液中易發(fā)生老化變形現象，保證了陽極板結構的穩(wěn)定性。

[0052]實施例2：本實例柵欄型鈦基二氧化鉛電極板與實施例1的柵欄型鈦基二氧化鉛電極板基本相同，不同之處在于：導電加強筋4從內至外依次包括鈦基體Ⅰ41、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ43;

[0053]鈦基體Ⅰ41外表面為鋸齒形、菱形、攻絲形或麻花形，齒間距為0.1～1.0mm，齒深為0.05～0.8mm;摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42的厚度為1～3μm，α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度為0.1～2mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的20～50%;

[0054]導電加強筋4的橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ、鈦基/二氧化鉛復合片或鈦基/二氧化鉛復合網，縱向導電加強筋Ⅰ和縱向導電加強筋Ⅱ為鈦基/二氧化鉛復合管Ⅴ;

[0055]橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ時，橫向導電加強筋上均勻開設有若干豎向通孔，柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ穿過橫向導電加強筋的豎向通孔;橫向導電加強筋為鈦基/二氧化鉛復合片或鈦基/二氧化鉛復合網時，橫向導電加強筋水平貼合固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的中部;

[0056]豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ為方形管，方形管截面的長度為8～40mm，寬度為5～30mm，壁厚為0.5～3.0mm;

[0057]鈦基/二氧化鉛復合片、鈦基/二氧化鉛復合網的高度為5～100.0mm，鈦網為菱形鈦網，網孔長為2～8mm，網寬長為1～5mm;

[0058]鈦基/二氧化鉛復合片或鈦基/二氧化鉛復合網包覆并經氬弧點焊接在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3前后兩側;

[0059]柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3從內至外依次包括鈦管基體Ⅱ31、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅱ32和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33;

[0060]鈦管基體Ⅱ31的外表面為鋸齒形、菱形、攻絲形或麻花形，齒間距為0.1～1.0mm，齒深為0.05～0.8mm;摻氟錫氧化物中間層的厚度為1～5μm;α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度為0.1～2mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的20～50%;

[0061]豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ、橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ為圓形管或橢圓形管，截面長直徑5～20mm，壁厚為0.5～3.0mm;相鄰豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ的間距為3～15mm;

[0062]通過對鈦基體表面粗化為鋸齒形、菱形、攻絲形或麻花形，然后依次設置摻氟錫氧化物中間層、α-PbO2內層和β-PbO2-納米Ti4O7復合外層;可解決鈦基體與α-PbO2存在界面電阻、α-PbO2與氟錫氧化物結合緊密但耐腐蝕性差以及耐腐蝕性好的β-PbO2與基體附著力差等技術問題，延長電極板的使用壽命;β-PbO2-納米Ti4O7復合外層，具有高催化活性和低內應力，使得電極在電積過程中能耗低、使用壽命長。

[0063]實施例3：本實例柵欄型鈦基二氧化鉛電極板與實施例2的柵欄型鈦基二氧化鉛電極板基本相同，不同之處在于：鈦包銅導電梁1由內至外依次為銅芯11、鎳過渡層12和鈦外層13;鈦包銅導電梁有中間過渡層鎳，防止銅與鈦復合在熱軋制過程中氧化，降低了導電梁的界面電阻;

[0064]鈦包銅導電梁1的長度為1000～2000mm，銅芯為矩形體，材質可選T2，銅芯橫截面的高度為10～80mm，厚度為6～50mm;鎳過渡層厚度為5～20μm;鈦外層的材質可選TA1或TA2，鈦外層厚度為0.5～4mm;

[0065]鈦包銅導電梁1的兩端頭固定設置有與銅芯11連接的導電頭;

[0066]過渡鈦板2上在豎向中軸線兩側對稱開設有矩形口Ⅰ和矩形口Ⅱ;過渡鈦板2的高度為50～200mm，厚度為3～10mm，矩形口Ⅰ離豎向中軸線的距離為100～300mm，矩形口Ⅰ的高度為30～100mm，寬度為50～200mm;以鈦板為陽極板液界面處的過渡板，可防止電解液中雜質氯離子或有機物對極板的腐蝕，延長極板的使用壽命;尤其是在高氯離子和有機物硫酸鹽電解液中，相對于傳統(tǒng)鉛合金陽極，使用壽命顯著提高，產生的陽極泥少，所得到的陰極產品品質高;

[0067]柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3和導電加強筋4的空心腔內填充有硫酸鈉溶液、鉛合金、硫酸鎂溶液、硫酸鉀溶液或硫酸鈣溶液;硫酸鈉溶液、鉛合金、硫酸鎂溶液、硫酸鉀溶液或硫酸鈣溶液可起到散熱作用并重量增加，防止極板使用過程中上浮或受液體流動大而左右搖擺，并且所填充物質不引入雜質離子影響陰極鋅銅的沉積;

[0068]柵欄型鈦基二氧化鉛電極板的制備方法，具體步驟如下：

[0069]1)導電梁和過渡鈦板的制備：在過渡鈦板上沿中軸線對稱沖壓兩個矩形口，采用常規(guī)方法在導電銅棒表面化學鍍鎳，將鈦管套在導電銅棒表面并經熱擠壓拉拔復合得到鈦包銅導電梁，然后銑刀兩端露出導電銅頭，將鈦包銅導電梁與過渡鈦板的頂端冶金焊接;

[0070]2)含金屬氧化物中間層柵欄型鈦基極板3空心管的制備：將表面有鋸齒形、菱形、攻絲形或麻花形齒的空心鈦管表面涂覆摻氟錫氧化物中間層;

[0071]3)含金屬氧化物中間層導電加強筋的制備：鈦管、鈦片或鈦網表面涂覆摻氟錫氧化物中間層，在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3和導電加強筋4的空心腔內填充硫酸鈉溶液、鉛合金、硫酸鎂溶液、硫酸鉀溶液或硫酸鈣溶液;

[0072]4)將含金屬氧化物中間層柵欄型鈦基極板3空心管和含金屬氧化物中間層導電加強筋焊接成一整體，得到鈦基體極板主體;

[0073]5)將鈦包銅導電梁、過渡鈦板和鈦基體極板主體焊接，再采用常規(guī)方法依次電沉積α-PbO2和β-PbO2-納米Ti4O7得到柵欄型新型鈦基二氧化鉛電極板;

[0074]本實用柵欄型新型鈦基二氧化鉛電極板，與相比傳統(tǒng)的鈦基二氧化鉛網平板，在電解鋅液50g/LZn2++150g/LH2SO4+1g/LC1-+20mg/L有機物(以TOC計)，氯離子和有機物電解液中，相同的電解條件下，材料成本降低10%，工作壽命長延長1倍，槽電壓可降低50mV，導電電流效率提高1%以上，不因短路燒板出現鈦網變形的現象。

[0075]實施例4：本實例柵欄型鈦基二氧化鉛電極板與實施例2的柵欄型鈦基二氧化鉛電極板基本相同，不同之處在于：

[0076]鈦包銅導電梁1的長度為1500mm，銅芯為矩形體，材質為T2，銅芯橫截面的高度為50mm，厚度為20mm;鎳過渡層厚度為10μm;鈦外層的材質為TA1，鈦外層厚度為2mm;

[0077]過渡鈦板2上在豎向中軸線兩側對稱開設有矩形口Ⅰ和矩形口Ⅱ;過渡鈦板2的高度為100mm，厚度為4mm，矩形口Ⅰ離豎向中軸線的距離為200mm，矩形口Ⅰ的高度為60mm，寬度為100mm;

[0078]橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ(見圖1和圖5)，橫向導電加強筋上均勻開設有若干豎向通孔，柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ穿過橫向導電加強筋的豎向通孔;豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ為方形管，方形管截面的長度為28mm，寬度為20mm，壁厚為2.0mm;

[0079]導電加強筋4從內至外依次包括鈦基體Ⅰ41、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ43;鈦基體Ⅰ41外表面為鋸齒形，齒間距為0.5mm，齒深為0.3mm;摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42的厚度為2μm，α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ43的總厚度為1mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的20%;

[0080]柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3從內至外依次包括鈦管基體Ⅱ31、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅱ32和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33;

[0081]豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ、橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ為圓形管，截面直徑10mm，壁厚為2.0mm;相鄰豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ的間距為10mm;鈦管基體Ⅱ31的外表面為鋸齒形，齒間距為0.5mm，齒深為0.3mm;摻氟錫氧化物中間層的厚度為3μm;α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度為1mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的20%;

[0082]本實施例鈦基復合二氧化鉛網狀電極板，與相比傳統(tǒng)的鈦基二氧化鉛網平板，在電解鋅液50g/LCu2++200g/LH2SO4+40mg/LC1-+20mg/L有機物(以TOC計)中，相同的電解條件下，工作壽命長延長1倍，槽電壓可降低100mV，導電電流效率提高1.5%以上，不因短路燒板出現鈦網變形的現象。

[0083]實施例5：本實例柵欄型鈦基二氧化鉛電極板與實施例2的柵欄型鈦基二氧化鉛電極板基本相同，不同之處在于：

[0084]鈦包銅導電梁1的長度為2000mm，銅芯為矩形體，材質為T2，銅芯橫截面的高度為80mm，厚度為50mm;鎳過渡層厚度為20μm;鈦外層的材質為TA1，鈦外層厚度為4mm;

[0085]過渡鈦板2上在豎向中軸線兩側對稱開設有矩形口Ⅰ和矩形口Ⅱ;過渡鈦板2的高度為200mm，厚度為10mm，矩形口Ⅰ離豎向中軸線的距離為300mm，矩形口Ⅰ的高度為100mm，寬度為200mm;

[0086]橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合片(見圖1、6和7)，橫向導電加強筋水平貼合固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的中部;鈦基/二氧化鉛復合片的高度為100.0mm;鈦基/二氧化鉛復合片包覆并經氬弧點焊接在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3前后兩側;豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ為方形管，方形管截面的長度為28mm，寬度為20mm，壁厚為3.0mm;

[0087]導電加強筋4從內至外依次包括鈦基體Ⅰ41、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ43;鈦基體Ⅰ41外表面為鋸齒形，齒間距為1.0mm，齒深為0.8mm;摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42的厚度為1μm，α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ43的總厚度為2mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的50%;

[0088]柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3從內至外依次包括鈦管基體Ⅱ31、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅱ32和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33;

[0089]豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ、橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ為圓形管，截面直徑20mm，壁厚為3.0mm;相鄰豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ的間距為10mm;鈦管基體Ⅱ31的外表面為鋸齒形，齒間距為1.0mm，齒深為0.8mm;摻氟錫氧化物中間層的厚度為5μm;α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度為2mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的50%;

[0090]本實施例鈦基復合二氧化鉛網狀電極板，與相比傳統(tǒng)的鈦基二氧化鉛網平板，在電解鋅液50g/LCu2++200g/LH2SO4+40mg/LC1-+20mg/L有機物(以TOC計)中，相同的電解條件下，工作壽命長延長0.5倍，槽電壓可降低100mV，導電電流效率提高1.5%以上，不因短路燒板出現鈦網變形的現象。

[0091]實施例6：本實例柵欄型鈦基二氧化鉛電極板與實施例2的柵欄型鈦基二氧化鉛電極板基本相同，不同之處在于：

[0092]鈦包銅導電梁1的長度為2000mm，銅芯為矩形體，材質為T2，銅芯橫截面的高度為80mm，厚度為50mm;鎳過渡層厚度為20μm;鈦外層的材質為TA1，鈦外層厚度為4mm;

[0093]過渡鈦板2上在豎向中軸線兩側對稱開設有矩形口Ⅰ和矩形口Ⅱ;過渡鈦板2的高度為200mm，厚度為10mm，矩形口Ⅰ離豎向中軸線的距離為300mm，矩形口Ⅰ的高度為100mm，寬度為200mm;

[0094]橫向導電加強筋為豎向鈦基/二氧化鉛復合菱形網(見圖1和圖8)，橫向導電加強筋水平貼合固定設置在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3的中部;鈦基/二氧化鉛復合菱形網的高度為100.0mm，網孔長為6mm，網寬長為2mm;鈦基/二氧化鉛復合菱形網包覆并經氬弧點焊接在柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3前后兩側;豎向鈦基/二氧化鉛復合管Ⅳ為方形管，方形管截面的長度為8mm，寬度為5mm，壁厚為0.5mm;

[0095]導電加強筋4從內至外依次包括鈦基體Ⅰ41、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ43;鈦基體Ⅰ41外表面為菱形齒，齒間距為0.1mm，齒深為0.05mm;摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅰ42的厚度為1μm，α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅰ43的總厚度為0.1mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的30%;

[0096]柵欄型鈦基復合二氧化鉛板體3從內至外依次包括鈦管基體Ⅱ31、摻氟錫金屬氧化物中間層Ⅱ32和α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33;

[0097]豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ、橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅱ和橫向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅲ為圓形管，截面直徑5mm，壁厚為0.5mm;相鄰豎向空心鈦基/二氧化鉛復合管Ⅰ的間距為3mm;鈦管基體Ⅱ31的外表面為鋸齒形，齒間距為0.1mm，齒深為0.05mm;摻氟錫氧化物中間層的厚度為3μm;α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度為1mm，α-PbO2層厚度占α-PbO2/β-PbO2-納米Ti4O7復合活性層Ⅱ33的總厚度的30%;

[0098]本實施例鈦基復合二氧化鉛網狀電極板，與相比傳統(tǒng)的鈦基二氧化鉛網平板，在電解鋅液50g/LCu2++200g/LH2SO4+40mg/LC1-+20mg/L有機物(以TOC計)中，相同的電解條件下，工作壽命長延長0.5倍，槽電壓可降低10mV，導電電流效率提高0.5%以上，不因短路燒板出現鈦網變形的現象。

[0099]上面結合附圖對本實用新型的具體實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。

說明書附圖(8)