[发明专利]一种电积锰用网状铝基铅合金复合阳极板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电积用阳极板的制备方法技术领域，尤其是电积锰用阳极板。

背景技术

电积锰主要通过电解法制备，但经过多年的发展，电解锰中仍然存在很多问题，例如：电流效率低、副产物多、阳极耐腐蚀性能差等。目前锰电积用阳极基本都是Pb-Sn-Ag-Sb四元合金，该阳极易变形、耐腐蚀性、导电性能差且贵金属含量高，阳极易产生大量阳极泥提高电阻，最终导致电积锰电流效率无法得到有效提升。

电化学研究表明，提高阳极电流效率能有效抑制阳极MnO₂的产生，传统阳极通过板面开孔来提高电流效率，其开孔率约为43％左右，但传统阳极板本来强度就不高，开孔率提高会大大降低阳极的强度，直接影响阳极的使用寿命。同时传统阳极由于在生产过程中材料配比存在问题，从而导致阳极板存在气孔，晶粒不细化，使得电阻增大，阳极耐腐蚀性能降低，阳极寿命缩短，直接影响电解锰的产量。

电积锰领域工业生产表明，溶液、空气、极板三相交接处(液位线)是阳极最容易被腐蚀的地方，也是阳极板报废的主要原因之一。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种强度高、使用寿命长、电积锰产量高且品质好的电积锰用网状铝基铅合金复合阳极板的制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种电积锰用网状铝基铅合金复合阳极板的制备方法，该方法通过挤压包覆将多元合金材料包覆在高导电铝基表面，形成尺寸均匀的扁状阳极棒，将一组扁状阳极棒排布在调整好间距的模具上，然后用高锡惰性铅合金溶液沿与扁状阳极棒垂直的方向浇铸两条以上高锡惰性铅合金条，将扁状阳极棒横向连接，形成网状阳极板；之后将做好的网状阳极板顶部插接在预先打好孔的导电梁上并焊接，再用纯铝浇铸网状阳极板与导电梁连接处，得到完整阳极板；所述多元合金材料成份及质量比范围为：Ag0.05％～0.075％、As0.5％～0.75％、Sn0.85％～1％、Sb0.38％～0.52％，余量为铅；所述高锡惰性铅合金成份及质量比范围为：Sn25％～30％、Ag0.1％～0.3％、Sb0.85％～1％，余量为铅。

本发明位于液位线处的高锡惰性铅合金条的浇铸宽度比其他位置的高锡惰性铅合金条宽5～10cm。所述高导电铝基是前后两面为齿状的纯铝条。相邻的两根扁状阳极棒之间的间距为20mm～30mm。

本发明改变了传统阳极材料Pb-Sn-Ag-Sb四元合金中通过砷元素增强阳极耐腐蚀性的方法，降低了贵金属含量，节约成本，解决了电积锰过程中由于产生大量阳极泥造成阳极界面电阻变大、电效降低及造成阴极沉积品位降低等问题。同时针对液位线腐蚀严重问题采取较宽的高锡含量惰性阳极做过渡段，大幅提高阳极的抗腐蚀性。在保证阳极强度的情况下加大了扁状阳极棒之间的间距，提高阳极电流密度，以此来保证阴极沉积锰的品质。

本发明方法制备的阳极板不仅结构简单，而且相对传统板而言，重量大幅度降低，强度提高。该阳极板具有优良的导电性、耐腐蚀、抗冲击性能，同时降低了贵金属的含量，提高了机械性能。

附图说明

图1为本发明制备的电积锰用网状铝基铅合金复合阳极板的结构示意图；

图2为图1的A-A截面图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明制备的电积锰用网状铝基铅合金复合阳极板包括多元合金材料包覆层1、高导电铝基2、高锡导电材料即高锡惰性铅合金条3、导电梁4。

实施例1

电积锰用网状铝基铅合金复合阳极板制备方法如下：

a.在中频炉中熔炼出包覆所需的多元合金材料，该多元合金材料成份及质量比范围为：Ag0.05％、As0.65％、Sn0.9、Sb0.52％，余量为铅；将所熔多元合金材料拉成直径1.5cm的条状阳极包覆材料；

b.将前后两面为齿状的纯铝条作为高导电铝基2经NaOH80g/L、温度50℃条件下碱洗、体积百分数15％的HNO₃酸洗、清水洗，形成表面光滑无污渍的高导电铝基；

c.通过挤压包覆机将条状阳极包覆材料包覆在高导电铝基表面，包覆材料的包覆厚度2.5mm左右，形成如图2所示截面的扁状阳极棒；

d.将包覆阳极棒按照需求截取一定长度排布在调整好间距的模具上，相邻两根扁状阳极棒之间的间距为25mm；