钌钛铱锡四元涂层钛阳极

　　在隔膜法电解技术中，金属阳极是电解槽的核心部件，阳极性能的好坏直接关系到电解槽的性能指标及产品成本的高低。金属电解槽阳极涂层有钌钛二元涂层、钌钛锡以及钌钛铱三元涂层。目前采用扩张阳极在高电流密度下运行已成为氯碱行业的发展趋势，作者研制开发了钌钛铱锡四元涂层。

　　在钌、钛体系中，金属氧化物之所以能够固溶是由于其金属离子半径及晶格参数相近，对其价电子进行分析，Ru外层电子排列为4d75s1，Ti 外层电子排列为 3d24s2，Sn外层电子排列为5s25p2，Ir 外层电子排列为 5d26s2，这些元素都属于过渡金属元素，由于其离子半径较小，离子电核较多，具有成键能力较强的

　　空轨道，而且其原子或离子具有未成对电子而呈顺磁性，同时具有较强的电催化性，在氧化过程中形成了多元氧化物的固溶体结构。通过对涂层结构的分析，在现有钌、钛、铱涂层中加入锡元素，一方面使电极氧化还原电位降低，析氧活性提高；另一方面，由于锡离子半径与其相近，锡的加入不但减少了邻近不同价态铱离子间的相互作用，促使 IrO2更为稳定，同时改善了涂层中各氧化物组分质量分数，使涂层电化性能综合指标更加稳定。

　　钌钛铱锡四元涂层与钌钛锡及钉钛铱三元涂层电化学性能检测数据列于表3-9。

　　通过产品检测数据分析，钌钛铱锡四元涂层电化性能综合指标完全好于钌钛锡及钌钛铱三元涂层。特别在 3kA/㎡高电流密度下各项指标优异，析氯电位平均值为1.109V（3kA/㎡），比阳极涂层检测标准中规定的析氯电位（不高于1.13V，2kA/㎡）低21mV，比较适合现在氯碱用户普遍要求的扩张阳极、改性隔膜、高电流密度运行的条件。

　　自2003 年钌钛铱锡四元涂层投入使用至今，收到了良好的经济效益。

　　从表3-10 运行数据可以看出，采用竞欣公司的四元涂层阳极电压平均值比某厂家阳极电压平均值降低 0.113V，总槽压平均值与该厂家相比降低0.16V，减少电耗 114kW·h。

　　表3-10 运行数据对比

　　注：电流为50kA；以上序号1~7 为竞欣公司采用四元涂层的数据；序号8～11为采用其他涂层的数据。

　　从上述检测数据以及在氯碱用户实际运行两方面分析，四元涂层在析氯电位、极化率、析氧电位、寿命等方面均好于三元涂层，并预测使用寿命超过8年，在高电流密度下运行时更显优势。