[发明专利]一种电积用铅及其合金阳极寿命评价方法

说明书

本发明涉及一种电积用铅及其合金阳极寿命评价方法，属于湿法冶金和腐蚀技术领域。在模拟冶金电积工业电解液中，将被测试的阳极在大电流密度条件下进行模拟电积，通过电解液冲刷避免电极表面阳极产物累积，测量一段时间内阳极实验前后的失重质量，利用失重质量与电流密度的关系绘制直线，然后获得外推直线，在外推直线上找出任意电流密度j_x下的腐蚀速率X；其中被测试的阳极为铅或铅合金阳极；然后再根据工业阳极板的厚度，计算出电积用铅及其合金阳极使用年限进行寿命评价。本方法基于电化学强化加速腐蚀实验，依据强化实验条件下的结果，图解法外推出工业条件下的服役寿命，实现阳极的寿命评价。

技术领域

本发明涉及一种电积用铅及其合金阳极寿命评价方法，属于湿法冶金和腐蚀技术领域。

背景技术

工业电积一般用铅合金作阳极，因其价格低廉、易加工成型、在硫酸溶液中的电化学性能较稳定，如锌电积一般用Pb–Ag(0.5wt.％～1.0wt.％)阳极，铜电积则采用Pb-Sb、Pb-Ca-Sn阳极。对于阳极腐蚀速率的测定常用失重法，即：将已知面积的阳极称重,在一定的电解条件下电解一定时间后取出，清洗后称重，利用阳极失重来计算腐蚀(材料保护，2016，1：32-35；专利申请201710204673.2，高强耐腐蚀电解锰用铅基多元合金阳极材料的制备方法等)。这些方法常用于不同铅合金阳极的耐蚀性进行比较，具有相对的意义，但无法评价该阳极在工业冶金电积条件下的服役寿命。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种电积用铅及其合金阳极寿命评价方法。本方法基于电化学强化加速腐蚀实验，依据强化实验条件下的结果，图解法外推出工业条件下的服役寿命，实现阳极的寿命评价。本发明通过以下技术方案实现。

一种电积用铅及其合金阳极寿命评价方法，其具体步骤包括：

步骤1、在模拟冶金电积工业电解液8中，将被测试的阳极6在大电流密度条件下进行模拟电积，通过电解液冲刷避免电极表面阳极产物累积，测量一段时间内阳极实验前后的失重质量，利用失重质量与电流密度的关系绘制直线，然后获得外推直线，在外推直线上找出任意电流密度j_x下的腐蚀速率X；其中被测试的阳极6为铅或铅合金阳极；

步骤2、根据步骤1得到的任意电流密度j_x下的腐蚀速率X，然后再根据工业阳极板的厚度，计算出电积用铅及其合金阳极使用年限进行寿命评价。

所述电解液8是锌、铜或锰有色金属湿法冶金电积过程中用的电解液，模拟电积过程中体积保持恒定。

所述被测试的阳极6首先经过砂纸打磨，分别用水、乙醇、丙酮超声波清洗，然后烘干至恒重，测量面积S和重量G1。

所述步骤1模拟电积的装置包括测试电源1、电流表2、导线3、温度计4、n组串联的电解池5、被测试的阳极6、测试的阴极7、电解液8、搅拌转子9和电磁搅拌器，n组串联的电解池5的每个电解池5均设有被测试的铅合金阳极6、测试的阴极7、电解液8和搅拌转子9，每个电解池5底部均设有与搅拌转子9配套的电磁搅拌器，第一个电解池5中被测试的阳极6通过导线3与测试电源1正极连接，第一个电解池5测试的阴极7与第二个电解池5的被测试的阳极通过导线3连接，依此类推将每个电解池5串联，第n个电解池5中测试的阴极7通过导线3与测试电源1负极连接，测试电源1的导线3上设有电流表2，每个电解池5内的电解液8均设有温度计4。

所述模拟电积中大电流密度为工业电流密度的10～20倍，n组串联的电解池5中被测试的阳极6的面积相同，n组串联的电解池5中测试的阴极7面积为被测试的阳极6面积2倍以上，每个电解池5中电解液8加入量为每平方厘米被测试的阳极6加入1L以上电解液8。

所述电解液冲刷为搅拌转子9转速为800转/分以上，模拟电积温度与工业电积温度相同，模拟电积为10h以上。