电解制粉用连接器、电解制粉装置及制造方法

技术领域

本申请涉及电解制粉技术领域，具体涉及一种电解制粉用连接器、电解制粉装置及制造方法。

背景技术

电解是一种使用电能制备金属或合金粉末或精炼的技术，一般电流较大，导电母排和极板之间存在接触电压，大约占电耗的2-12％，导致电解能耗增加。目前一般将极板与导电母排的接触面平整处理，增大接触面；杨光棣等人提出了插口式连接，可以大大降低接触电压，但是要求阳极板和阴极板都固定不动(具体可参见：杨光棣.电解锰插口式导电---母排与阳极、阴极间节能设计[J].中国锰业,1992,(1))。王成国提出了采用水清洗方式，来降低接触电压(具体可参见：王成国.降低铜电解直流电单耗的实践[J].中国有色冶金,2009,(5))。李运刚介绍了将槽间导电母排改成截面为凹槽形，且在槽内铺上用水润湿的海绵垫，既避免氧化膜的生成和硫酸铜结晶，又避免冲水清洗的不良后果，可以降低接触电压(具体可参见：李运刚.降低铜电解精炼电耗的途径[J].冶金能源,1991,(5))。虽然上述方法可以降低接触电压，但是对于极板的平整度要求比较高、极板不能方便移动、操作比较繁琐、长时间连续使用效果不理想。

发明内容

本申请至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题。为此，本申请提出一种电解制粉用连接器、电解制粉装置及制造方法，以解决上述至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供了一种电解制粉装置用连接器，包括：

柔性导电本体；

第一固定端，所述第一固定端用于将所述柔性导电本体与电解制粉装置的导电母排连接；

第二固定端，所述第二固定端用于将所述柔性导电本体与电解制粉装置的极板连接。

本申请第二方面提供了一种电解制粉装置用连接器的制造方法，包括以下步骤：

将柔性导电本体与所述第一固定端和/或第二固定端通过热压进行预连接；

然后再对预连接处进行焊接。

本申请第三方面提供了一种电解制粉装置，包括若干个如上所述的电解制粉装置用连接器，还包括：

电解槽，所述电解槽内盛放有电解液；

阴极板、阳极板，间隔交替设置在所述电解槽内；

第一导电母排、第二导电母排，设置在所述电解槽上，所述阴极板通过部分所述连接器与第一导电母排连接，所述阳极板通过其余部分所述连接器与所述第二导电母排连接。

根据本发明的一个实施例，所述柔性导电本体呈丝状或片状。

根据本发明的一个实施例，所述柔性导电本体选自金属或层状金属复合材料，其中，所述金属选自铜、铝、银中的任一种，所述层状金属复合材料选自银包铜、银包铝、铜包铝中的任一种。

根据本发明的一个实施例，所述第一固定端和/或第二固定端呈管状或板状。

根据本发明的一个实施例，所述第一固定端和/或第二固定端上开设有用于与所述极板或导电母排的配合的凹槽。

根据本发明的一个实施例，所述第一固定端和/或第二固定端为夹紧件。

根据本发明的一个实施例，所述第一固定端和/或第二固定端与所述柔性导电本体通过铆接、焊接固定。

根据本发明的一个实施例，所述阴极板和/或所述阳极板与所述连接器的接触处设置金属环状体，所述述第一导电母排和/或第二导电母排与所述连接器的接触处设置金属环状体，所述金属环状体上均套设有保护套。

与现有技术相比，使用包括柔性导电本体以及固定端的连接器将极板和导电母排连接在一起，安装简单方便，接触良好，可以降低20-95％的接触电压，电解能耗可降低1-10％，适合于所有电解制粉以及电解精炼中。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例中连接器的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中电解制粉装置的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。

实施例1

采用200根直径1mm、长度500mm的纯铜丝作为柔性导电本体130，两头放到一个内孔为10.5mm、长度20mm、壁厚2mm的纯铜管(作为第一固定端131或第二固定端132)中，然后通过900℃、100MPa热压，将铜丝和铜管焊接成8*30*20mm的连接器13，这种连接器允许使用电流为不超过2000A。

请参照图1-2，电解槽10内盛放有电解液，在电解槽10电压为2.03V、3000A、三块阴极板11和四块阳极板12的电解铜粉条件下，采用常用的直接搭接方式阴极板11和第一导电母排之间的接触电压为0.09-0.11V，改用本发明的连接器13，其中，连接器13包括柔性导电本体130以及固定在柔性导电本体130两端的第一固定端131或第二固定端132，阴极板11通过连接器13与第一导电母排14连接，阳极板12通过连接器13与第二导电母排15连接。

具体地，将连接器13的第一固定端131、第二固定端132、阴极板11、阳极板12、第一导电母排14、第二导电母排15等各钻一个直径为8mm的孔，并将其周围去除毛刺、打磨平整，再用螺栓将连接器13两头的固定件131分别与阴极板11、阳极板12、第一导电母排14、第二导电母排15连接，阴极板11和第一导电母排的接触电压降为0.02-0.04V，平均降幅约为70％，能耗降低3.4％。

实施例2

连接器13的第一固定端131、第二固定端132与极板和导电母排的接触部分表面涂覆一层导电膏，其他条件同实施例1，阴极板11和第一导电母排14的接触电压降为0.01-0.02V，平均降幅为85％，能耗降低4.2％。

实施例3

连接器13的第一固定端131、第二固定端132与极板和导电母排的接触部分表面涂覆一层导电膏，将一个U型不锈钢块(厚度10mm，U型槽的尺寸比固定件和极板(或导电母排)厚度之和小0.05-0.1mm)加热到400-500℃，直接把固定件和极板(或导电母排)固定在一起，其他条件同实施例1，阴极板11和导电母排的接触电压降为0.00-0.01V，平均降幅为95％，能耗降低4.7％。

实施例4

连接器13的第一固定端131、第二固定端132与极板和导电母排的接触部分表面涂覆一层导电膏，将一个加紧钳直接把固定件和极板(或导电母排)固定在一起，其他条件同实施例1，阴极板和导电母排的接触电压降为0.01-0.03V，平均降幅为80％，能耗降低3.9％。

实施例5

连接器13的第一固定端131、第二固定端132为20*10mm的U型铜(厚度10mm，U型槽的尺寸比极板(或导电母排)厚度小0.05-0.1mm)，加热到400-500℃，直接装配到极板和导电母排的接触部位，冷却后固定夹紧。其他条件同实施例1，阴极板11和导电母排的接触电压降为0.01-0.02V，平均降幅为86％，能耗降低4.2％。

实施例6

极板和导电母排上焊接一个宽度8mm、高度35mm、长度18mm的U型铜板槽(厚度10mm)，开口处和底部焊接处大概有一个3-5°的锥度，实施例1种的连接器固定件，也有一个2-4°的锥度(柔性导电本体与极板为一个方向)，表面涂覆导电膏，然后压入到极板和导电母排的U型槽中，这样可以增加固定件131与极板和导电母排的接触面积，其他条件同实施例1，阴极板11和第一导电母排的接触电压降为0.01-0.018V，平均降幅为85％，能耗降低4.2％。

实施例7

极板和导电母排的连接处周围固定一个直径50mm铜环，高5mm。按照实施例2的方式将连接器与极板和导电母排固定后，用直径49mm杯型硅橡胶保护套(底部有一个直径为7mm的孔，将铜丝穿过)与铜环连接，可以防止酸雾和电解液的腐蚀。使用一段时间后，需要将螺栓再次上紧，可以将保护套直接退出铜环，沿着铜丝后退。上紧螺旋完成后，再将保护套向上推与铜环套紧。其他条件同实施例1，使用3个月，接触处没有硫酸铜出现，阴极板11和导电母排的接触电压降为0.01-0.02V，平均降幅为85％，能耗降低4.2％。

实施例8

采用50条厚度0.2mm、宽度20mm的纯铜箔，两头放到一个内孔为12*20mm、长20mm、壁厚2mm的纯铜管中，然后通过950℃、100MPa热压，将铜丝和铜管焊接成13*25*20mm的连接器13，这种连接器允许使用电流为不超过1000A。其他条件同实施例1，阴极板11和导电母排的接触电压降为0.03-0.04V，平均降幅约为65％，能耗降低3.2％。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。