一种节能抗腐蚀的Pb-Ag-La合金阳极板的制作方法技术

本发明专利技术公开一种节能抗腐蚀的Pb‑Ag‑La合金阳极板的制作方法，包括以下步骤A：制备毛坯、B:冷却轧制、C：裁剪冲孔、D：浇铸铜铅横梁、E：焊接冲孔板。本发明专利技术方法在制作阳极板时添加稀土镧，制作的阳极合金较未添加稀土元素Pb‑Ag阳极合金腐蚀率降低，同时添加稀土镧后，阳极泥呈片状，易脱落，改善槽电压升高情况；铅银镧稀土阳极强度提高，改善电积过程阳极变形情况；降低了锌电积阳极板的生产成本。对毛坯板进行反复轧制，增加板料致密性等性能，制作阳极板采用冲孔方式，多孔阳极表面积增大，降低阳极工作时的表观电流密度，降低阳极析氧电位。本发明专利技术方法工艺简单，降低了制作的阳极板的能耗，也提高了阳极板的腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金工艺
，涉及一种结构简单、使用方便的节能抗腐蚀的Pb-Ag-La合金阳极板的制作方法。
技术介绍
电解工程，特别是电化学工业和电冶金工业都离不开电极材料。据相关统计，阳极反应能耗占锌电积总能耗53%以上，氧气的析出占阳极反应能耗的45%以上。近年来，针对阳极材料的改性研究不断有报道，添加不同合金元素、涂层及结构，具有优良性能的电极制成。铅基涂层阳极：阳极表面涂覆一层具有电催化作用的电涂层，可降低阳极析氧过电位，达到降耗的目的，IrO2、RuO2具有良好的析氧电催化活性和高的化学稳定性，被认为是理想的电催化材料。但是随着使用时间的增加，降低程度降低，分析原因是表面涂层逐步溶解，该阳极在制作成本和使用寿命存在问题，限制了该类阳极的推广应用。铅基合金阳极：具有使用寿命长，制备工艺简单，与传统铅银阳极生产工艺差异不大。如铅银钙锶阳极，耐腐蚀性能和力学性能明显改善，降低银含量，但是该类合金阳极Ag、Ca损失大，不易回收，阳极泥结壳坚硬，不易去除致使槽电压提高；Pb-Ag-Co合金阳极，加入金属Co后可有效降低阳极析氧电位，提高其耐腐蚀能力，但是由于Co在Pb熔体中溶解度极微，其制备方法复杂，限制了该类合金阳极的规模化应用。铅基多孔阳极：多孔阳极表面积增大，降低阳极工作时的表观电流密度，降低阳极析氧电位；多孔铅阳极还能减少阳极泥的生成，降低阳极腐蚀速率，提高产品质量；多孔阳极还能降低阳极材质使用量，降低阳极重量和使用成本。不锈钢基电极：以PbO2为代表的涂层阳极最为常见，其主要通过电沉积法获得。目前，在镀液中添加碳化物、金属盐类和引进纳米技术改善阳极性能成为研究的热点。加入的CNT细化了β-PbO2晶粒及增加了其电催化活性，该新型电极的槽电压比Pb-1%Ag阳极可降低160mV，但是电极耐腐蚀性差的问题并未得到改善。各种电极阳极板都具有自己都优势和缺点，因此结合目前已经开发出来的各类锌电积阳极板的优点以及局限性，研发一种锌电积用Pb-Ag-La合金阳极板的制作方法以制造出节省加工费用、减少加工设备、节省设备用电、制品达到密度好、导电性好、形体好、使用年限长、价格便宜的阳极板满足现在的电极阳极板市场具有重要价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单的节能抗腐蚀的Pb-Ag-La合金阳极板的制作方法。本专利技术的目的是这样实现的，包括以下步骤A：制备毛坯、B:冷却轧制、C：裁剪冲孔、D：浇铸铜铅横梁、E：焊接冲孔板，A：制备毛坯先制作铅镧中间合金待用，再将精铅放入熔铅炉内，待铅熔化后加入Ag，Ag在铅液中熔化后加入制备好的铅镧中间合金液，形成母合金液，搅拌均匀、打渣后，浇铸到模具中形成毛坯板；B：冷却轧制将毛坯板冷却并放置一周以上，利用轧机对毛坯板进行轧制；C：裁剪冲孔按照相关尺寸对板面进行剪裁冲孔成型形成冲孔板；D：浇铸铜铅横梁刷洗铜梁，加热后在表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，浇铸铅液包裹镀锡铜梁形成铜铅横梁；E：焊接冲孔板利用气焊工艺，将冲孔板与铜铅横梁焊接制成锌电积用阳极板。本专利技术方法在制作阳极板时添加稀土镧，制作的阳极合金较未添加稀土元素Pb-Ag阳极合金腐蚀率降低，同时，提高了0#锌产出率；Pb-Ag合金阳极腐蚀产物阳极泥较致密，不易脱落，造成槽电压升高，添加稀土镧后，阳极泥呈片状，易脱落，改善槽电压升高情况；铅银镧稀土阳极强度提高，改善电积过程阳极变形情况；稀土元素镧的增加可以降低Pb-Ag阳极中Ag的含量（0.3%-0.5%），降低了锌电积阳极板的生产成本。对毛坯板进行反复轧制，增加板料致密性等性能，制作阳极板采用冲孔方式，多孔阳极表面积增大，降低阳极工作时的表观电流密度，降低阳极析氧电位。本专利技术方法工艺简单，不仅降低了制作的阳极板的能耗，也提高了阳极板的腐蚀性。附图说明图1为本发工艺流程示意图；图2为本专利技术工艺制作出的阳极板的结构示意图；图中，1-极板本体，2-铅横梁，3-导电铜棒。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，但不得以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变更或改进，均属于本专利技术的保护范围。如图1~2所示，本专利技术包括以下步骤A：制备毛坯、B:冷却轧制、C：裁剪冲孔、D：浇铸铜铅横梁、E：焊接冲孔板。A：制备毛坯将精铅放入熔铅炉内，待铅熔化后加入Ag，Ag在铅液中熔化后加入制备好的铅镧中间合金液，形成母合金液，搅拌均匀、打渣后，浇铸到模具中形成毛坯板；B：冷却轧制将毛坯板冷却并放置一周以上，利用轧机对毛坯板进行轧制；C：裁剪冲孔按照相关尺寸对板面进行剪裁冲孔成型形成冲孔板；D：浇铸铜铅横梁刷洗铜梁，加热后在表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，浇铸铅液包裹镀锡铜梁形成铜铅横梁；E：焊接冲孔板利用气焊工艺，将冲孔板与铜铅横梁焊接制成锌电积用阳极板。所述步骤A中Ag与铅的质量比为0.2%~0.5%。所述步骤A中铅镧中间合金的镧与铅的质量比例为0.5%~2.0%。所述步骤B中轧制次数为正道次3~5次，反道次3~4次。所述步骤C中板面尺寸可设置成为1.2m2、1.6m2和3.2m2。所述步骤C中的冲孔成排冲压，相邻排的冲孔之间交错设置。所述步骤C中冲孔为圆形孔，孔径为2~10cm²。所述步骤E中气焊工艺为利用助燃气体O2与可燃气体C2H2将铜铅横梁与冲孔板焊接起来。本专利技术工作原理及工作过程：本专利技术方法在制作阳极板时添加稀土镧，制作的阳极合金较未添加稀土元素Pb-Ag阳极合金腐蚀率降低，同时添加稀土镧后，阳极泥呈片状，易脱落，改善槽电压升高情况；铅银镧稀土阳极强度提高，改善电积过程阳极变形情况；稀土元素镧的增加可以降低Pb-Ag阳极中Ag的含量（0.3%-0.5%），降低了锌电积阳极板的生产成本。对毛坯板进行反复轧制，增加板料致密性等性能，制作阳极板采用冲孔方式，多孔阳极表面积增大，降低阳极工作时的表观电流密度，降低阳极析氧电位。本专利技术方法工艺简单，不仅降低了制作的阳极板的能耗，也提高了阳极板的腐蚀性。实施例1先在铅中镧中间合金待用，其中镧与铅的质量比为0.5%，再将精铅放入熔铅炉内，待铅熔化后加入精铅质量0.5%的Ag，Ag在精铅液中熔化后加入制备好的铅镧中间合金液，形成母合金液，搅拌均匀、打渣后，浇铸到模具中形成毛坯板；将毛坯板冷却并放置一周以上，利用轧机对毛坯板进行正道3次，反道4次轧制；按照相关尺寸对板面进行剪裁冲孔成型形成冲孔板，孔径大小2cm²；刷洗铜梁，加热后在表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，浇铸铅液包裹镀锡铜梁形成铜铅横梁；利用气焊工艺，将冲孔板与铜铅横梁焊接制成锌电积用阳极板。制得的Pb-Ag-La阳极，尺寸为1.2m2，槽电压3.285，电流效率可达91%，0#锌产率99%，电耗2958kWh/t·Zn。实施例2先在铅中镧中间合金待用，其中镧与铅的质量比为2.0%，再将精铅放入熔铅炉内，待铅熔化后加入精铅质量0.2%的Ag，Ag在精铅液中熔化后加入制备好的铅镧中间合金液，形成母合金液，搅拌均匀、打渣后，浇铸到模具中形成毛坯板；将毛坯板冷却并放置一周以上，利用轧机对毛坯板进行正道5次，反道3次轧制；按照相关尺寸对板面进行剪裁冲孔成型形成冲孔板，孔径大小10cm²；刷洗铜梁，加热后在表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，浇铸铅液包裹镀锡铜梁形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能抗腐蚀的Pb‑Ag‑La合金阳极板的制作方法，其特征是：包括以下步骤A：制备毛坯、B: 冷却轧制、C：裁剪冲孔、D：浇铸铜铅横梁、E：焊接冲孔板；A：制备毛坯先制作铅镧中间合金待用，再将精铅放入熔铅炉内，待铅熔化后加入Ag，Ag在铅液中熔化后加入制备好的铅镧中间合金液，形成母合金液，搅拌均匀、打渣后，浇铸到模具中形成毛坯板；B：冷却轧制将毛坯板冷却并放置一周以上，利用轧机对毛坯板进行轧制；C：裁剪冲孔按照相关尺寸对板面进行剪裁冲孔成型形成冲孔板；D：浇铸铜铅横梁刷洗铜梁，加热后在表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，浇铸铅液包裹镀锡铜梁形成铜铅横梁；E：焊接冲孔板利用气焊工艺，将冲孔板与铜铅横梁焊接制成锌电积用阳极板。

【技术特征摘要】
1.一种节能抗腐蚀的Pb-Ag-La合金阳极板的制作方法，其特征是：包括以下步骤A：制备毛坯、B:冷却轧制、C：裁剪冲孔、D：浇铸铜铅横梁、E：焊接冲孔板；A：制备毛坯先制作铅镧中间合金待用，再将精铅放入熔铅炉内，待铅熔化后加入Ag，Ag在铅液中熔化后加入制备好的铅镧中间合金液，形成母合金液，搅拌均匀、打渣后，浇铸到模具中形成毛坯板；B：冷却轧制将毛坯板冷却并放置一周以上，利用轧机对毛坯板进行轧制；C：裁剪冲孔按照相关尺寸对板面进行剪裁冲孔成型形成冲孔板；D：浇铸铜铅横梁刷洗铜梁，加热后在表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，浇铸铅液包裹镀锡铜梁形成铜铅横梁；E：焊接冲孔板利用气焊工艺，将冲孔板与铜铅横梁焊接制成锌电积用阳极板。2.根据权利要求1所述节能抗腐蚀的Pb-Ag-La合金阳极板的制作方法，其特征是：所述步骤A中Ag与铅的质量比为0.2%~0.5%。3.根据权利要求1或2所述节能抗腐蚀的Pb-Ag-La合金阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雨耕，雷华志，张永平，胥福顺，包崇军，何光深，王家仁，朱国邦，张安福，周娴，崔丁方，张志军，匡志恩，杨筱筱，闫森，赵云，孙彦华，陈越，方树铭，陈愚，李祖梅，李碧科，钱建波，周悦，
申请(专利权)人：昆明冶金研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53