有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板制造技术

有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板，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β-PbO2-聚苯胺导电陶瓷（5）。本实用新型专利技术与传统铅基合金阳极板相比，导电性显著提高，槽电压可降低12%，材料成本降低30%，电流效率提高2-5%。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电化学
，具体涉及一种有色金属电积用阳极板

技术介绍
在湿法提取锌、铜、镍、钴、锰、铬等金属过程中，阳极材料目前仍使用铅及铅合金，其缺点是:槽电压高(3.4?3.8V)，电流效率低(75?88%)，电积过程能耗高(3400?4200度/吨锌)，阳极使用寿命短(0.5?I年)，阳极铅易溶解而进入阴极产品中，导致阴极产品质量下降。为了降低锌、铜、镍、钴、锰、铬等电积的能耗及防止阳极铅对阴极产品的污染。国内外对上述金属电积过程用不溶性阳极进行了深入研宄和开发。综合国内外目前的研宄和使用情况，主要有以下六类:1、铅银合金(含银0.5 —1.0%)阳极:制造工艺简单，但由于含银较高而造价较高，Pb—Ag — Ca三元合金阳极和Pb—Ag — Ca — Sr四元合金极板具有强度高、耐腐蚀、使用寿命长、造价低等优点，但使用时易产生局部腐蚀，表面阳极泥结壳坚硬，不易去除而导致槽电压高，且阳极回收时银钙损失大。2、钛基表面涂(镀)尺寸稳定阳极(涂覆贵金属或其氧化物):其外形尺寸稳定，无变形弯曲引起的短路问题；阴极品级率高；极板重量轻，方便搬运和处理更换；但寿命短，钛基体容易钝化以及阳极涂层中采用的金属易引起烧板现象等。3、新型惰性二氧化铅阳极:此电极的制备，通常选用钛、石墨、塑料和陶瓷等为基体材料，通过基体表面粗化处理、涂镀底层、a-PbO2*间层以及电镀P-PbO2等基本过程，镀制得到PbO2电极。但这样电镀制得的PbO2电极作为不溶性阳极，在使用中会出现以下问题:(I) PbO2沉积层与电极表面结合不紧密或沉积层不均匀；(2) PbO 2沉积层多孔且粗糙，内应力大；(3)Pb02沉积层易剥落或腐蚀，寿命不长。而掺杂含氟树脂和(或)不活泼的颗粒PbO2电极用在有色金属电积中的槽电压高。4、以轻质金属铝为内芯与外层铅合金通过熔铸或电镀的形式来互溶得到的阳极:存在一些难以解决的问题，一是解决不了铅合金液的流动性以及大尺寸阳极板局部可能出现的孔洞；二是镀层会出现一些晶界缝隙，电解时产生的氧气透过镀层的晶界缝隙氧化铝基体，形成导电性差的三氧化二铝膜层，恶化阳极性能。5、有色金属电积用栅栏型阳极板:改善了电解液的流动性能，提高了电解有色金属收集的效果和质量，避免了阴极板进行起吊时，触碰阳极板的缺陷。采用廉价的铝棒作为基体，材料成本明显降低，但依然存在界面电阻和寿命短的问题。6、表面预处理的铅阳极:铅基合金本身在硫酸溶液中是不稳定的。当铅基合金阳极放入硫酸溶液中，会很快的在新鲜阳极表面发生，渐渐的阳极表面被一层不导电的PbSO4层覆盖。不导电的PbSOJl—方面阻止了铅合金内部进一步腐蚀，另一方面导致阳极电位升高。由于铅表面高的析氧过电位，导致Pbo2形成。根据晶体结构特征？1^02可以分成CX-PbO2和f3-Pb02。现有技术预处理的铅阳极表面是a-Pbo2，是斜方晶系结构，其导电性差(其固有电阻率为β -PbOdA 7倍)，且硬度低。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述现有技术的存在的缺点，提供一种电催化活性好、槽电压低、使用寿命长、成本低、电效高的有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板。本技术的目的通过以下技术方案实现:有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板，包括有铝或铝合金导电梁、焊接于导电梁上的铜铝爆炸复合导电头、焊接于铝或铝合金导电梁下方的栅栏型阳极板支架；所述栅栏型阳极板支架由铝棒铅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β-Pbo2-聚苯胺导电陶瓷。本技术所述铝棒铅合金复合阳极棒的铝或铝合金棒芯为椭圆形棒，其长轴为10?20mm，短轴为4?8mm，包覆在销或销合金棒芯外的铅或铅合金的厚度为2?10mm。所述铝棒铅合金复合阳极棒的铝或铝合金棒芯的柱面为异构齿型柱面或锯齿型柱面。所述铜铝爆炸复合导电头的铜层厚度为4?12mm，铝层厚度为10?50mm。采用的绝缘夹边条材质为PVC或改性PE或ABS。所述P-PbO2导电陶瓷层通过阳极电沉积获得，β-PbO2导电陶瓷层的厚度为10-50Mm。所述铝棒铅合金复合阳极棒的铝或铝合金棒芯表面复合的铅合金是铅银、铅银钙锶、铅银钙稀土、铅银锡锑、铅钙锡稀土中的一种。本技术相比现有技术具有如下优点:1、采用栅栏型阳极板替代传统的平板型阳极板，与传统平板型阳极板相比，可改善电解液的流动性，降低阴极区金属离子(铜、锌、镍)的浓差极化，提高阴极金属的沉积量，从而提高阴极电流效率。2、采用椭圆铝棒并拉拔处理处理成表面为异构齿型柱面或锯齿型柱面，极大地提高了铅合金与基体的结合力，缩短了棒的有效直径，避免了因电解过程中二氧化物脱落易导致的短路现象，延长电极使用寿命。3、导电梁的导电头采用铜铝爆炸复合导电头，并采用铝导电梁，节约了材料成本，并且导通电流在整个铝基流过铅合金中，利用了铝的优良导电性，电流损耗极大降低，提高了电流效率。5、对铅合金进行表面处理，产生P-PbO2陶瓷膜层，P-PbO2是四方晶系的金红石结构，β -PbOdt为最外层具有良好的导电性和良好的耐腐蚀性，可以抵抗硫酸的腐蚀，提高阳极的强度，延长阳极使用寿命。6、在β -Pbo2镀层中引入导电性好、耐蚀性强的聚苯胺，减少了涂层的裂纹，避免溶液渗透到基体，提高电极使用寿命。本技术阳极板与传统铅基合金阳极板相比，导电性显著提高，槽电压可降低12%，材料成本降低30%，电流效率提高2 — 5%。【附图说明】图1为本技术有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板的结构示意图；图2为图1的A-A剖当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板，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β‑PbO2‑聚苯胺导电陶瓷（5）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭忠诚，陈步明，李学龙，
申请(专利权)人：昆明理工恒达科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53