[发明专利]铅－铝复合阳极板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅-铝复合阳极板材料及其制备方法，本发明属于电解技术领域，

背景技术

电锌生产能耗的85％消耗在锌的电积过程。电积过程的技术经济指标在很大程度上取决于阳极板的电化学稳定性和机械强度。采用铅合金制作的不溶性阳极板。机械强度低，容易变形引起短路；使用寿命不长，影响电锌的质量。

多年来，国内外研究者尝试过石墨、四氧化三铁、二氧化锰、二氧化铅以及钛合金等材料，结果均在技术上存在着各种问题，未能应用于工业生产实践。事实上，若能解决比重大、强度低、导电性差的缺点，铅合金应是最适合用作阳极板的金属。

发明内容

本发明的目的是克服了现有铅阳极材料存在的不足，提供了一种具有优良导电性，又有较好的力学性能的铅-铝复合阳极板材料的制备方法。本发明的另一个目的是在工程技术上解决了铅-铝两金属彼此间的界面结合难点，提供了一种能生产具有高导电性又有较好的力学性能铅-铝复合阳极板的方法。

本发明是通过下面的技术方案实现的：

它以纯铝板或铝合金板、纯铅或铅银合金和铜质导电梁为原材料。

其制造步骤为：(1)切取铝板1，其厚度为0.5-5.0mm，长度为120-2000mm，宽度为90-1000mm；(2)对铝板1进行酸蚀，去除氧化膜，然后在铝板1表面镀一层Zn或Sn或Mg或Sr或Ag；(3)选取纯铅或铅银合金，利用熔炼炉熔化纯铅或铅银合金；(4)将纯铅或铅银合金均匀地浇铸在铝板1周围包裹铝板，铝板上端裸露10-200mm，形成包裹层2，铝板每面纯铅或铅银合金的厚度3-25mm，铝板的两边和底部为纯铅或铅银合金，其宽度为3-25mm；(5)将上述板材进行轧制，使铝板每面纯铅或铅银合金的厚度为1.0-5.0mm；(6)将铜质导电梁3联接固定在铝板上，形成铅-铝复合阳极板。

其中：所述铝板的成分为纯铝或1xxx系列铝合金或3xxx系列铝合金或5xxx系列铝合金或6xxx系列铝合金。进行酸蚀前，也可对铝板中间均匀分布开孔4。所述铅银合金为按重量计：银0.1-0.5％，其余为铅。

本发明的有益效果为：铝及铝合金具有强度高，电导率高，比重小，价格低、加工性能优良等特点，作为结构材料和导电材料在许多行业得到了广泛地应用。铝和铅的物理及化学性能截然相反，但极具互补性。本发明结合了铝、铅材料材料各自的优点，将铝与铅相配组成复合材料，可获得强度高，电导率高，比重轻，节电好，耐硫酸腐蚀性能好，集结构材料和功能材料于一体的新型材料。铅-铝梯度复合不溶性阳极板节电效果显著(与传统铅-钙-银阳极板相比，槽电压降低约180-200mv)，机械强度高(抗弯强度提高1至2倍)，重量轻(比传统极板减轻约1/3)。而且，其加工成本和使用寿命与传统极板相当。在节能降耗日趋紧迫的冶金行业，铅-铝复合不溶性阳极板在锌电解和铜电解领域的节能降耗具有重大经济价值和现实意义。

附图说明

图1为铅-铝复合阳极板结构图；

图2为铅-铝复合阳极板剖视图；

图3为铅-铝复合阳极板结构图(铝板开孔)；

图4为铅-铝复合阳极板剖视图(铝板开孔)。

具体实施例

实施例一：

首先选厚度0.5mm纯铝板，切成长120mm宽90mm，将铝板中间均匀分布开孔，表面酸蚀，去除氧化膜，然后在铝板表面镀一层Zn，悬空放置在铸模中，将纯铅均匀地浇铸在铝板周围包裹铝板，铝板上端裸露10mm，形成包裹层，铝板每面纯铅或铅银合金的厚度3mm，铝板的两边和底部为纯铅，其宽度为3mm，将上述板材进行轧制，使铝板每面纯铅的厚度为1mm，将铜质导电梁联接固定在铝板上，形成铅-铝复合阳极板。

实施例二：

首先选5.0mm 6xxx系列铝合金板，切成长2000mm宽1000mm，将铝板表面酸蚀，去除氧化膜，然后在铝板表面镀一层Sn，悬空放置在铸模中，将铅银合金(银0.1％，其余为铅)均匀地浇铸在铝板周围包裹铝板，铝板上端裸露200mm，形成包裹层，铝板每面铅银合金的厚度25mm，铝板的两边和底部为铅银合金，其宽度为25mm，将上述板材进行轧制，使铝板每面铅银合金的厚度为5mm，将铜质导电梁联接固定在铝板上，形成铅-铝复合阳极板。

实施例三：