铝基的铅银合金复合阳极板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铝基的铅银合金复合阳极板，其包括：用压力浇铸方式而得的铝或铝合金的导电梁，用压力浇铸方式浇铸于导电梁一端的导电铜头，焊接于铝合金导电梁下方的预留孔的阳极板列，在阳极板列上安装多个绝缘子，在阳极板列表面上电积所得的β‑PbO

Aluminium based lead silver alloy composite anode plate and preparation method thereof

Lead silver alloy composite anode plate, the invention relates to an aluminum base comprises a pressure casting method of aluminum or Aluminum Alloy of conductive beam, conductive copper casting head cast in conductive beam end pressure, anode plate reserved hole welded to the bottom of the Aluminum Alloy conductive beam column installation an insulator on the anode plate column, on the surface of the electrowinning beta PbO in anode plate column

【技术实现步骤摘要】
铝基的铅银合金复合阳极板及其制备方法
本专利技术涉及一种铝基的铅银合金复合阳极板及其制备方法。
技术介绍
湿法提取锌、铜等金属的工艺中，阳极材料通常使用铅及铅银合金。中国专利CN102912376A公开一种制作锌电解铅阳极板的方法，包括步骤：a、将铅锭放入熔铅炉内，将铅锭熔化为金属铅熔液，并将已熔化好的银金属熔液加入到熔铅炉中，混合均匀配制成母合金熔液，母合金熔液引流至母板浇铸模中，浇铸为阳极母板；b、将所述阳极母板冷却至室温，并在室温条件下利用第一ST轧机对所述阳极母板进行若干次轧制；c、对轧制后的阳极母板进行表面粗糙处理，使阳极母板的表面形成粗糙结构；d、将表面粗糙处理后的阳极母板进行裁剪，并对裁剪后的阳极母板进行冲孔作业制成阳极板面；e、对铜梁进行清洗、干燥及挂锡处理后，将铜梁放入浇铸模内，对铜梁进行浇铸制成阳极梁，然后在气焊的作用下，对所述阳极梁及阳极板面进行焊接制成锌电解铅阳极板；所述步骤c中利用第二ST轧机对阳极母板进行表面粗糙处理，所述第二ST轧机的轧锟锟筒表面为粗糙表面结构；所述轧锟锟铜表面为螺纹形、条沟形或锯齿形的表面结构；每次轧制厚度不超过2mm，运行过程中各轴承的厚度不超过70℃。中国专利CN106435263A公开一种节能抗腐蚀的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。中国专利CN104611731A公开了一种有色金属电积用栅栏型铝棒铅银合金阳极板，其特征在于，包括有铝或铝合金导电梁(1)、焊接于导电梁上的铜铝爆炸复合导电头(2)、焊接于铝或铝合金导电梁(1)下方的栅栏型阳极板支架(3)；所述栅栏型阳极板支架由铝棒铅银合金复合阳极棒组装而成，栅栏型阳极板支架的边框采用绝缘夹边条(4)固定，绝缘夹边条相互焊接组成一整体框架；在栅栏型阳极板支架表面覆着一层α-PbO2和β-PbO2聚苯胺导电陶瓷。但该专利仍然存在板面强度、电流效率、槽电压以及使用寿命等还有较大提升的技术性问题。目前对于阳极板的强度、电流效率、阳极使用寿命、工艺的简化上仍需进一步改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种铝基的铅银合金复合阳极板，其包括：用压力浇铸方式浇铸而得的铝或铝合金导电梁、由铝或铝合金复合铅银合金板列所构成的阳极板列或板面、在阳极板列上安装的多个绝缘子以及板面两侧安装的绝缘夹边条、在阳极板列表面上镀膜处理获得的β-PbO2层或α-PbO2/β-PbO2复合层，所述铝或铝合金导电梁由导电横梁及一端的铜铝复合导电头所构成，铝或铝合金复合铅银合金板列焊接于铝或铝合金导电梁下方的预留孔内，阳极板列包括多块铝板铅银合金复合板用压力浇铸铅银合金的方式将板面连为一体，各铝板铅银合金复合板宽度为30-100mm，优选32-50mm，更优选35-40mm、厚度为3-8mm，优选4-7mm的铝或铝合金板和压覆于铝或铝合金板表面的厚度2-10mm，优选2.5-5mm的铅银合金，阳极板列两侧用绝缘夹边条使阳极板列固定，铜铝复合导电头中，铜头表面任选地进行了拉花、打孔和镀锡。铜铝复合导电头是使用铜块，采用压力浇铸方式用铝包覆铜块来复合而制得的，再用摩擦焊的方式与导电铝梁焊接制得一根完整的导电梁，或者直接用压力浇铸的方式进行整梁浇铸，导电铜头浇铸于导电梁的一端。进一步地，阳极板列通过如下方式制备：先压覆铅银合金于打孔拉花的铝板表面(包覆于铝板表面的铅银合金厚度为2-10mm)，形成铅银合金复合板，然后将多块铅银合金复合板穿入打好孔的钛条内，在钛条的位置浇铸铅银合金将钛条及铅银合金复合板面包覆及连接为一体。在铝板铅银合金复合板面打孔增强溶液流通从而提高电效。进一步地，相邻的铝板铅银合金复合板之间的间距为6-15mm，优选8-10mm。本文所述的拉花是在表面上形成一定的花纹，花纹可以为波纹形、方格形、不规则形等形状，打孔是在铝板上打宽度为8-30mm，长为10-100mm，两孔间的间距为20-50mm的方孔或者如图4-2所示的圆孔(直径例如4-15mm)等，铝板经压力设备压覆铅银合金后，再在铝板打孔处开孔，开孔时不能使铝板外露。本专利技术另外提供了上述铝基的铅银合金复合阳极板的制备方法，其包括以下步骤：(A)在铝或铝合金板表面进行拉花和打孔处理，然后再经过酸洗、碱洗、水洗，去除铝或铝合金板表面的三氧化铝膜或用板面清理器刮除板面的三氧化二铝膜；(B)任选地在铝或铝合金板表面进行镀银处理；(C)采用压覆工艺将铅银合金压覆于拉花和打孔处理的铝或铝合金板表面，得到铝板的铅银合金复合板，通过浇铸的方式将多个铝板的铅银合金复合板连接，将铝板的铅银合金复合板连为一体，将其焊接于导电梁下方的预留孔内，两侧用绝缘加边条固定于铝或铝合金的导电梁上，得到阳极板列(或板面)；(D)铜铝复合导电头的铜头表面经过拉花和打孔处理后，再经过镀锡处理，采用压力浇铸方式包覆于导电梁的一端；(E)将阳极板放入含有铅盐的镀液中进行氧化处理，在阳极板列上形成β-PbO2层或α-PbO2/β-PbO2复合层；(F)在阳极板列上安装多个绝缘子。步骤(B)采用的镀银液配方及工艺参数为:硝酸银15-50g/L、适量的氢氧化铵(加至由浑浊到透明即可)、甲醛30-60ml/L，温度控制在10-25℃，电流密度为2A·dm2，搅拌速度400-800r·min-1，镀制时间为1-7分钟。步骤(D)中，铜铝复合导电头采用的镀锡液配方及工艺参数为：硫酸亚锡50g/L、硫酸(密度1.84g/cm3)70g/L、明胶2g/L、2-萘酚0.8g/L、表面活性剂0.4g/L，温度为20℃；阴极电流密度为：1A/dm2。步骤(E)中铅处于最高价(Pb+4)，具有很强的氧化性，可以氧化硫酸并放出氧气，在酸性介质中能够将氯离子氧化生成氯气，同样也能将二价锰氧化成六价锰。另外，PbO2是一种比汞和钛还好的导电体，其电阻率仅为4×10-5～5×10-5Ω.cm，且PbO2化学催化性好，析氧过电位高(仅次于金属铂)，可作为金属铂的替代物。由此可见，PbO2是一种较为理想的阳极材料。二氧化铅主要有α、β两种晶型。α-PbO2斜方晶型，晶小而致密，导电性差，稳定性好；β-PbO2为四方晶型，结晶较大，其导电性远优于α-PbO2。β-PbO2及α-PbO2的标准生成自由能，分别为-218.99kj/mol和217.32kj/mol，故β-PbO2比α-PbO2有更好的热力学稳定性。但α-PbO2放电量只有相同数量β-PbO2的1/3～2/3。另外，α-PbO2比β-PbO2催化活性低，因此在制备PbO2电极或以PbO2为活性催化层的SPE复合电极时，以往多是先本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝基的铅银合金复合阳极板，其包括：用压力浇铸方式浇铸而得的铝或铝合金导电梁、由铝或铝合金复合铅银合金板列所构成的阳极板列或板面、在阳极板列上安装的多个绝缘子以及阳极板列两侧安装的绝缘夹边条、在阳极板列表面上镀膜处理获得的β‑PbO

【技术特征摘要】
1.一种铝基的铅银合金复合阳极板，其包括：用压力浇铸方式浇铸而得的铝或铝合金导电梁、由铝或铝合金复合铅银合金板列所构成的阳极板列或板面、在阳极板列上安装的多个绝缘子以及阳极板列两侧安装的绝缘夹边条、在阳极板列表面上镀膜处理获得的β-PbO2层或α-PbO2/β-PbO2复合层，所述铝或铝合金导电梁由导电横梁及一端的铜铝复合导电头所构成，铝或铝合金复合铅银合金板列焊接于铝或铝合金导电梁下方的预留孔内，阳极板列包括多块铝板铅银合金复合板用压力浇铸铅银合金的方式将板面连为一体，各铝板铅银合金复合板宽度为30-150mm，优选32-50mm，更优选35-40mm、厚度为3-8mm，优选4-7mm的铝或铝合金板和压覆于铝或铝合金板表面的厚度2-10mm，优选2.5-5mm的铅银合金，阳极板列两侧用绝缘夹边条使阳极板列固定，铜铝复合导电头中，铜头表面任选地进行了拉花、打孔和镀锡处理。2.根据权利要求1所述的铝基的铅银合金复合阳极板铝板表面拉花，花纹为波纹形、方格形、不规则形等形状，打孔是在铝板上打宽度为8-30mm，长为10-100mm，两孔间的间距为20-50mm的方孔或者圆孔(直径例如4-15mm)，铝板经压力设备压覆铅银合金后，再在铝板打孔处开孔，开孔时不能使铝板外露。3.根据权利要求1所述的铝基的铅银合金复合阳极板，其中，采用压力浇铸方式制得铝包铜的导电头部分，再用摩擦焊的方式与导电铝梁焊接制得一根完整的导电梁，或者直接用压力浇铸的方式进行整梁浇铸，铜铝复合导电头浇铸于导电梁的一端。4.根据权利要求1或2所述的铝基的铅银合金复合阳极板，其中，多个铝板铅银合金复合板穿入打孔后的金属条(如钛条)内，组成一体，然后使用铅银合金用压力浇铸方式将金属条(如钛条)包覆于铅银合金板筋内。5.根据权利要求1-4中任一项所述的铝基的铅银合金复合阳极板，其中，阳极板列通过如下方式制备：先压覆铅银合金于打孔拉花的铝板表面(包覆于铝板表面的铅银合金厚度为2-10mm)，形成铅银合金复合板，然后将多块铅银合金复合板穿入打好孔的钛条内，在钛条的位置浇铸铅银合金将钛条及铅银合金复合板面包覆及连接为一体。6.根据权利要求1-5中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭平，
申请(专利权)人：湘西凌云友研新材有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43