一种湿法炼锌电积用铅银混合稀土多元合金阳极板的制备方法技术

本发明专利技术公开一种湿法炼锌电积用铅银混合稀土多元合金阳极板的制备方法，是以质量百分比5~8%的混合稀土、0.25~0.35%的Ag，其余为Pb的原料，经中间合金制备、浇铸和后处理步骤制备得到，本发明专利技术应用于湿法炼锌电积过程中，相比传统铅银阳极，起到降低槽电压、提升板面强度、延长使用寿命、降低阴极锌片含铅量的作用。降低阴极锌片含铅量的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法炼锌电积用铅银混合稀土多元合金阳极板的制备方法


[0001]本专利技术属于冶金化工
，具体涉及一种湿法炼锌电积用铅银混合稀土多元合金阳极板的制备方法。

技术介绍

[0002]锌电解沉积(electro winning of zinc)是指采用不溶阳极，在直流电作用下使硫酸锌电解液中的锌沉积在阴极上的过程，为湿法炼锌流程的重要组成部分，是湿法炼锌电能消耗最多的一道作业。现有技术中，锌电解沉积阳极板材料一般为含银0.5%~1%的铅银二元合金。
[0003]极板被称为锌电积过程“心脏”，其性能的好坏对锌冶炼工艺的综合能耗、生产成本及产品质量有着重要影响作用。铅银二元合金阳极生产工艺成熟、技术稳定；报废后方便回收利用，金属损失不大，是目前有色冶金工业中长期以来一直使用的阳极材料。但铅银二元合金阳极在使用过程中也存在如下问题：现有合金极板强度低，在使用过程中容易发生弯曲变形，导致电解槽中出现短路现象，电流效率下降；其次，铅银合金阳极使用过程中在铅的表面上形成的二氧化铅膜与铅基体结合不牢固，且膜层是疏松多孔的，不致密。电解过程中，电解液中的阴离子或着水分子容易透过表面疏松的二氧化铅膜层腐蚀基体铅，基体溶解后二氧化铅膜从基体上脱落下来，同时从基体上溶解下来的铅进入阴极，导致最终产品纯度降低，同时槽电压也会升高，导致耗电量大增；另外，贵金属银的添加量大，生产使用成本高。目前，也有采用Pb
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Ag
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Ca三元合金作为阳极板材料，但其中Ag的添加量相比铅银二元合金并没有多大变化，因此成本仍然较高；也有为了降低成本而降低Ag的添加量，但又会导致极板的导电性能大幅降低；另外，Pb
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Ag
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Ca三元合金为了增强极板的机械强度，其中Ca的含量较高，但随着极板使用时间的增长，极板中Ca元素的降低会导致极板性能快速下降。因此，开发一种能解决上述技术问题的产品及方法是非常必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种湿法炼锌电积用铅银混合稀土多元合金阳极板的制备方法。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的，是以质量百分比5~8%的混合稀土、0.25~0.35%的Ag，其余为Pb的原料，经中间合金制备、浇铸和后处理步骤制备得到，具体包括：A、中间合金制备：1）铅混合稀土中间合金制备：将1#铅锭熔化后升温至670~690℃，将配方配比的混合稀土用钟罩压入熔化的铅液中，熔化时间5~8min，继续升温至720~740℃，进行浇铸制备得到Pb
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混合稀土中间合金；2）Pb
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Ag合金制备：将1#铅锭熔化后升温至970~990℃，将配方配比的Ag锭加入到熔化的铅液中，熔化时间4~6min，进行浇铸制备得到Pb
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Ag中间合金；
B、浇铸：将1#铅锭熔化后升温至630~650℃，将铅混合稀土中间合金、Pb
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Ag中间合金依次加入到铅液中，待温度降至520~540℃进行浇铸得到毛坯Pb
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Ag
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混合稀土合金阳极板；其中浇铸模具预热至180~200℃；C、后处理：将毛坯Pb
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Ag
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混合稀土合金阳极板经板面加工、极板横梁浇铸和焊接制备得到目标物湿法炼锌电积用Pb
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Ag
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混合稀土合金阳极板。
[0006]具体操作如下：包括：A：中间合金制备、B:毛坯板浇铸、C：板面加工、D：极板横梁浇铸、E：焊接。
[0007]步骤A包括：铅混合稀土中间合金、Pb
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Ag合金。
[0008]混合稀土为镧铈镨钕合金，成分为：Ce45～48%、La25～30%、Pr4～8%、Nd15～18%，混合稀土在极板中的作用为：元素镧可以细化晶粒，降低腐蚀，同时降低PbO2表面膜层的电阻率，有效降低析氧过电位，可降低电耗；元素铈可以改善Pb合金机械强度和耐腐蚀，同时可以抑制Pb(II)和PbO2膜层的生长；元素镨、钕可以增加极板表面PbO2表面膜层结合力，降低阴极锌片含铅量。
[0009]将1#铅锭加入中频炉熔化后，升温至670～690℃时，将混合稀土用钟罩压入熔化的铅液中，同时将5～10%混合稀土重量的Al块加入熔化的铅液中用作覆盖剂，在熔池与空气之间形成隔膜，有效的降低稀土元素烧损，熔化时间5～8min；继续升温至720～740℃时，进行浇铸，制备成Pb
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混合稀土(5～8%)中间合金。
[0010]将1#铅锭加入中频炉熔化后，升温至970～990℃时，将Ag锭加入熔化的铅液中，熔化时间5min；进行浇铸，制备成Pb
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Ag(30%)中间合金。
[0011]步骤B包括：先将1#铅锭放入中频炉内，待铅熔化后，升温至630～650℃时，将铅混合稀土中间合金、Pb
‑
Ag合金加入铅液中，待温度降至520～540℃时，进行浇铸，其中浇铸模具预热至180～200℃。其成分为Pb
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Ag(0.25~0.27%)
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混合稀土(Ce0.04～0.06%、La0.02～0.03%、Pr0.01～0.015%、Nd0.017～0.02%)。
[0012]步骤C包括：毛坯板室温时效48h后，进行4个方向轧制，轧制道次为7次以上直至到要求的厚度为止；轧制实效24～36h后，进行剪切、钻孔。
[0013]步骤D包括：刷洗铜梁，去除表面油污后，在其表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，将300℃铅液浇入模具中，包裹镀锡铜梁形成铜铅横梁。
[0014]步骤E包括：利用助燃气体O2与可燃气体C2H2将铜铅横梁与冲孔板焊接起来。
[0015]本专利技术方法在制作阳极板时添加混合稀土，利用混合稀土中镧、铈、镨、钕在铅合金中起到细化晶粒的作用，降低晶界腐蚀的深度和宽度，可以降低氧化膜阻抗，提高阳极板的耐腐蚀性能。同时可以提高极板导电性，从降低极板银含量，起到降低制作成本的作用。通过对毛坯板进行反复轧制，增加板料致密性。通过阳极板面采用规则打孔方式，提升表面积，降低电积生产时的板面电流密度，从而降低阳极析氧电位。本专利技术应用于湿法炼锌电积过程中，相比传统铅银阳极，起到降低制作成本、降低槽电压、延长使用寿命、降低阴极锌片含铅量的作用。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。
[0017]本专利技术所述的湿法炼锌电积用铅银混合稀土多元合金阳极板的制备方法，是以质量百分比5~8%的混合稀土、0.25~0.35%的Ag，其余为Pb的原料，经中间合金制备、浇铸和后处理步骤制备得到，具体包括：A、中间合金制备：1）铅混合稀土中间合金制备：将1#铅锭熔化后升温至670~690℃，将配方配比的混合稀土用钟罩压入熔化的铅液中，熔化时间5~8min，继续升温至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法炼锌电积用铅银混合稀土多元合金阳极板的制备方法，其特征在于，是以质量百分比5~8%的混合稀土、25~35%的Ag，其余为Pb的原料，经中间合金制备、浇铸和后处理步骤制备得到，具体包括：A、中间合金制备：1）铅混合稀土中间合金制备：将1#铅锭熔化后升温至670~690℃，将配方配比的混合稀土用钟罩压入熔化的铅液中，熔化时间5~8min，继续升温至720~740℃，进行浇铸制备得到Pb
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混合稀土中间合金；2）Pb
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Ag合金制备：将1#铅锭熔化后升温至970~990℃，将配方配比的Ag锭加入到熔化的铅液中，熔化时间4~6min，进行浇铸制备得到Pb
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Ag中间合金；B、浇铸：将1#铅锭熔化后升温至630~650℃，将铅混合稀土中间合金、Pb
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Ag中间合金依次加入到铅液中，待温度降至520~540℃进行浇铸得到毛坯Pb
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Ag
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混合稀土合金阳极板；其中浇铸模具预热至180~200℃；C、后处理：将毛坯Pb
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Ag
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混合稀土合金阳极板经板面加工、极板横梁浇铸和焊接制备得到目标物湿法炼锌电积用Pb
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Ag
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混合稀土合金阳极板。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的混合稀土为镧铈镨钕合金。3.根据权利要求2所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雨耕，杨筱筱，孙彦华，李玉章，雷华志，岳有成，冯炜光，张永平，梁智，包崇军，刁微之，陈新，包稚群，谭国寅，赵庆虚，闫森，
申请(专利权)人：昆明冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：