專利名稱：：鉛-鋁復合陽極板的制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種鉛-鋁復合陽極板材料及其制備方法，本發明屬于電解
技術領域：
，
背景技術：
電鋅生產能耗的85%消耗在鋅的電積過程。電積過程的技術經濟指標在很大程度上取決于陽極板的電化學穩定性和機械強度。采用鉛合金制作的不溶性陽極板。機械強度低，容易變形引起短路；使用壽命不長，影響電鋅的質量。多年來，國內外研究者嘗試過石墨、四氧化三鐵、二氧化錳、二氧化鉛以及鈦合金等材料，結果均在技術上存在著各種問題，未能應用于工業生產實踐。事實上，若能解決比重大、強度低、導電性差的缺點，鉛合金應是最適合用作陽極板的金屬。
發明內容本發明的目的是克服了現有鉛陽極材料存在的不足，提供了一種具有優良導電性，又有較好的力學性能的鉛-鋁復合陽極板材料的制備方法。本發明的另一個目的是在工程技術上解決了鉛-鋁兩金屬彼此間的界面結合難點，提供了一種能生產具有高導電性又有較好的力學性能鉛-鋁復合陽極板的方法。本發明是通過下面的技術方案實現的它以純鋁板或鋁合金板、純鉛或鉛銀合金和銅質導電梁為原材料。其制造步驟為(1)切取鋁板l，其厚度為0.5-5.0mm，長度為120-2000mm，寬度為90-1000mm;(2)對鋁板1進行酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板1表面鍍一層Zn或Sn或Mg或Sr或Ag;(3)選取純鉛或鉛銀合金，利用熔煉爐熔化純鉛或鉛銀合金；(4)將純鉛或鉛銀合金均勻地澆鑄在鋁板1周圍包裹鋁板，鋁板上端裸露10-200mm，形成包裹層2，鋁板每面純鉛或鉛銀合金的厚度3-25mm，鋁板的兩邊和底部為純鉛或鉛銀合金，其寬度為3-25mm;(5)將上述板材進行軋制，使鋁板每面純鉛或鉛銀合金的厚度為1.0-5.0mm;(6)將銅質導電梁3聯接固定在鋁板上，形成鉛-鋁復合陽極板。其中所述鋁板的成分為純鋁或lxxx系列鋁合金或3xxx系列鋁合金或5xxx系列鋁合金或6xxx系列鋁合金。進行酸蝕前，也可對鋁板中間均勻分布開孔4。所述鉛銀合金為按重量計銀0.1-0.5%，其余為鉛。本發明的有益效果為鋁及鋁合金具有強度高，電導率高，比重小，價格低、加工性能優良等特點，作為結構材料和導電材料在許多行業得到了廣泛地應用。鋁和鉛的物理及化學性能截然相反，但極具互補性。本發明結合了鋁、鉛材料材料各自的優點，將鋁與鉛相配組成復合材料，可獲得強度高，電導率高，比重輕，節電好，耐硫酸腐蝕性能好，集結構材料和功能材料于一體的新型材料。鉛-鋁梯度復合不溶性陽極板節電效果顯著(與傳統鉛-鈣-銀陽極板相比，槽電壓降低約180-200mv)，機械強度高(抗彎強度提高1至2倍)，重量輕(比傳統極板減輕約1/3)。而且，其加工成本和使用壽命與傳統極板相當。在節能降耗日趨緊迫的冶金行業，鉛-鋁復合不溶性陽極板在鋅電解和銅電解領域的節能降耗具有重大經濟價值和現實意義。圖l為鉛-鋁復合陽極板結構圖；圖2為鉛-鋁復合陽極板剖視圖；圖3為鉛-鋁復合陽極板結構圖(鋁板開孔)；圖4為鉛-鋁復合陽極板剖視圖(鋁板開孔)。具體實施例實施例一首先選厚度0.5mm純鋁板，切成長120mm寬90mm，將鋁板中間均勻分布開孔，表面酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板表面鍍一層Zn，懸空放置在鑄模中，將純鉛均勻地澆鑄在鋁板周圍包裹鋁板，鋁板上端裸露10mm，形成包裹層，鋁板每面純鉛或鉛銀合金的厚度3mm，鋁板的兩邊和底部為純鉛，其寬度為3mm，將上述板材進行軋制，使鋁板每面純鉛的厚度為lmm，將銅質導電梁聯接固定在鋁板上，形成鉛-鋁復合陽極板。實施例二首先選5.0mm6xxx系列鋁合金板，切成長2000mm寬1000mm,將鋁板表面酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板表面鍍一層Sn，懸空放置在鑄模中，將鉛銀合金(銀0.1%，其余為鉛)均勻地澆鑄在鋁板周圍包裹鋁板，鋁板上端裸露200mm，形成包裹層，鋁板每面鉛銀合金的厚度25mm，鋁板的兩邊和底部為鉛銀合金，其寬度為25mm，將上述板材進行軋制，使鋁板每面鉛銀合金的厚度為5mm，將銅質導電梁聯接固定在鋁板上，形成鉛-鋁復合陽極板。實施例三首先選2.0mmlxxx系列鋁合金板，切成長1010mm寬650mm，將鋁板中間均勻分布開孔，表面酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板表面鍍一層Mg，懸空放置在鑄模中，將鉛銀合金(銀0.5%，其余為鉛)均勻地澆鑄在鋁板周圍包裹鋁板，鋁板上端裸露80mm，形成包裹層，鋁板每面鉛銀合金的厚度15mm，鋁板的兩邊和底部為鉛銀合金，其寬度為15mm，將上述板材進行軋制，使鋁板每面鉛銀合金的厚度為2mm，將銅質導電梁聯接固定在鋁板上，形成鉛-鋁復合陽極板。實施例四首先選3.5mm3xxx系列鋁合金板，切成長1500mm寬850mm，將鋁板中間均勻分布開孔，表面酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板表面鍍一層Sr，懸空放置在鑄模中，將鉛銀合金(銀0.3%，其余為鉛)均勻地澆鑄在鋁板周圍包裹鋁板，鋁板上端裸露110mm，形成包裹層，鋁板每面鉛銀合金的厚度12mm，鋁板的兩邊和底部為鉛銀合金，其寬度為12mm，將上述板材進行軋制，使鋁板每面鉛銀合金的厚度為3mm，將銅質導電梁聯接固定在鋁板上，形成鉛-鋁復合陽極板。實施例五首先選5mm5xxx系列鋁合金板，切成長1800mm寬900mm，將鋁板中間均勻分布開孔，表面酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板表面鍍一層Ag，懸空放置在鑄模中，將鉛銀合金(銀0.4%，其余為鉛)均勻地澆鑄在鋁板周圍包裹鋁板，鋁板上端裸露150mm，形成包裹層，鋁板每面鉛銀合金的厚度20mm，鋁板的兩邊和底部為鉛銀合金，其寬度為20mm，將上述板材進行軋制，使鋁板每面鉛銀合金的厚度為4mm,將銅質導電梁聯接固定在鋁板上，形成鉛-鋁復合陽極板。試驗材料性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從以上性能對比可以看出本發明的效果是使鋁-鉛復合電極的內阻減少300600mV，強度提高1560%，重量減輕1040%，而且還具有優良的電化學性能(極化、析氣)。權利要求1、一種鉛-鋁復合陽極板的制備方法，其步驟為(1)切取鋁板(1)，其厚度為0.5-5.0mm，長度為120-2000mm，寬度為90-1000mm；(2)對鋁板(1)進行酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板(1)表面鍍一層Zn或Sn或Mg或Sr或Ag；(3)選取純鉛或鉛銀合金，利用熔煉爐熔化純鉛或鉛銀合金；(4)將純鉛或鉛銀合金均勻地澆鑄在鋁板(1)周圍包裹鋁板，鋁板上端裸露10-200mm，形成包裹層(2)，鋁板每面純鉛或鉛銀合金的厚度3-25mm，鋁板的兩邊和底部為純鉛或鉛銀合金，其寬度為3-25mm；(5)將上述板材進行軋制，使鋁板每面純鉛或鉛銀合金的厚度為1-5mm；(6)將銅質導電梁(3)聯接固定在鋁板上，形成鉛-鋁復合陽極板。2、根據權利要求1所述的鉛-鋁復合陽極板的制備方法，其特征是所述鋁板的成分為純鋁或lxxx系列鋁合金或3xxx系列鋁合金或5xxx系列鋁合金或6xxx系列鋁合金。3、根據權利要求1所述的鉛-鋁復合陽極板的制備方法，其特征是所述將鋁板中間均勻分布開孔(4)進行酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板表面鍍一層Zn或Sn或Mg或Sr或Ag。4、根據權利要求1所述的鉛-鋁復合陽極板的制備方法，其特征是所述鉛銀合金為按重量計銀0.1-0.5%，其余為鉛。全文摘要本發明涉及一種鉛-鋁復合陽極板材料及其制備方法，本發明屬于電解
技術領域：
，它以純鋁板或鋁合金板、純鉛或鉛銀合金和銅質導電梁為原材料，經對純鋁板或鋁合金板采用酸蝕，去除氧化膜，然后在鋁板表面鍍一層其它金屬(如Ag、Mg、Sr、Zn或Sn)，將處理后的純鋁板或鋁合金板放入鑄模，均勻澆入純鉛或鉛銀合金液制成鉛-鋁復合陽極板坯，再軋制成鉛-鋁復合陽極板。本復合陽極板導電性好，可降低槽電壓，省電，復合陽極板的強度高，不易變形。文檔編號C25C7/02GK101126166SQ20071006592公開日2008年2月20日申請日期2007年6月1日優先權日2007年6月1日發明者鋼楊,王吉坤申請人:云南冶金集團總公司