【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法炼锌电解用阴极板制备，尤其涉及一种铜/铝复合导电头制备工艺。
技术介绍
1、随着航天、航海、电池事业的日益发展，市场对金属锌的需求也越来越大。相对于火法炼锌工艺，湿法炼锌因其具有生产能力大、效率高、操作条件好、环境污染低且能综合回收有价金属等优点，已被世界各国广泛采用。阴极铝板是锌电积的重要材料，阴极铝板与电解槽铜导电排通过铜/铝过渡复合导电头连接，因此铜/铝过渡复合导电头复合效果的好坏，直接影响锌电解过程电耗与阴极锌品质。
2、目前，铜/铝过渡复合阴极导电头制备技术有摩擦压力焊、钎焊和铸造工艺。摩擦压力焊适宜于单件大批量的生产，钎焊适宜于复杂构架的生产，生产成本相对较低，但是设备投资大且操作过程较为复杂，并不适宜于阴极导电头的生产制造；爆炸焊的焊接效率虽然高，但是其焊接材料为炸药，生产过程管理困难。铸造工艺又分为压力铸造、延压铸造等，是制作铜/铝过渡复合导电头成本最核算的技术，但是普通的铸造工艺生产的导电头铜/铝复合面结合度未达到分子级，在锌电解过程的强腐蚀环境下易形成夹心结构，造成导电性能降低，槽电压、能耗升高，从而影响阴极锌品质，致使生产成本上升。
3、因此，亟需研发一种低成本、效率高的铜/铝过渡复合技术，来提升锌电解阴极板的电化学性能，降低锌冶炼成本。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种方法简单、成本低、效率高的铜/铝复合导电头制备工艺。
2、为解决上述问题，本专利技术所述的一种铜/铝复合导电头制备
3、⑴将裁切成客户所需形状的铜块依次经碱煮脱油、表面拉毛、酸蚀除锈后，采用清水冲洗数次至中性，得到预处理铜块；所述预处理铜块置于包覆液中于90~100℃进行沸煮包覆浸泡，待沸煮包覆浸泡1~5min后真空干燥至恒重，即得包覆处理后的铜胚料；
4、⑵在铝块或纯度99%以上的铝屑中加入高纯氧化铝，混合后在感应炉中加热至铝熔化，并保持铝液温度在700℃~800℃，然后对熔化的铝液进行缓慢搅拌，搅拌5~10分钟后向铝液表面加入硼砂进行覆盖；
5、⑶将所述包覆处理后的铜胚料置于铜铝复合铸造模具中，于400~500℃预热5~20min；然后将所述铝液浇铸进入模具中，浇铸完毕后将模具与产品在浇铸炉内一起冷却至室温，即得铜/铝过渡复合导电头。
6、所述步骤⑴中碱煮脱油中的碱液是指质量浓度为1~5%的氢氧化钠溶液，温度为40~60℃，时间为0.5~2h。
7、所述步骤⑴中酸蚀除锈中的酸是指ph=1~2的盐酸，除锈时间为10~20min。
8、所述步骤⑴中包覆液是指质量浓度为0.5%~5%的氟化钾溶液。
9、所述步骤⑴中真空干燥的温度为150~300℃。
10、所述步骤⑵中高纯氧化铝的加入量为所述铝块或铝渣质量的2~5%。
11、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
12、1、本专利技术在铝块或纯度99%以上的铝屑中加入高纯氧化铝，通过高纯氧化铝与铝液间较大的熔点差异和密度差将铝液中夹杂的杂质进行造渣脱除，从而保证导电头中杂质含量处于较低水平，增强导电头机械性能和导电性能。
13、2、本专利技术通过对铜块表面的预处理，在铜块表面形成一层抗氧化保护膜，防止铜块的预热过程中发生氧化烧蚀；同时保护膜在铜块与铝液的铸造过程中，高温下在铝和铜之间形成一层极为紧密的过渡层，该过滤镀层达到分子级结合，相较于传统铸造导电头，结合强度高，导电性能好，铜铝接触面积可减少一半以上，因此，导电头使用的铜用量可降低50%。
14、3、本专利技术制作的铜铝导电头实现了铜铝在分子级层面的强结合，外形可根据客户的不同要求进行加工处理，导电头的预处理、铸造、后处理均可分步进行，因此，可以进行模块化制作，从而提高管理效率，极大程度降低制作成本。
15、4、本专利技术操作简单，对环境影响小，制作过程不产生对环境破坏的废水、废气、废渣，是一种绿色友好的工艺方法。
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1.一种铜/铝复合导电头制备工艺，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种铜/铝复合导电头制备工艺，其特征在于：所述步骤⑴中碱煮脱油中的碱液是指质量浓度为1~5%的氢氧化钠溶液，温度为40~60℃，时间为0.5~2h。
3.如权利要求1所述的一种铜/铝复合导电头制备工艺，其特征在于：所述步骤⑴中酸蚀除锈中的酸是指pH=1~2的盐酸，除锈时间为10~20min。
4.如权利要求1所述的一种铜/铝复合导电头制备工艺，其特征在于：所述步骤⑴中包覆液是指质量浓度为0.5%~5%的氟化钾溶液。
5.如权利要求1所述的一种铜/铝复合导电头制备工艺，其特征在于：所述步骤⑴中真空干燥的温度为150~300℃。
6.如权利要求1所述的一种铜/铝复合导电头制备工艺，其特征在于：所述步骤⑵中高纯氧化铝的加入量为所述铝块或铝渣质量的2~5%。
【技术特征摘要】
1.一种铜/铝复合导电头制备工艺，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种铜/铝复合导电头制备工艺，其特征在于：所述步骤⑴中碱煮脱油中的碱液是指质量浓度为1~5%的氢氧化钠溶液，温度为40~60℃，时间为0.5~2h。
3.如权利要求1所述的一种铜/铝复合导电头制备工艺，其特征在于：所述步骤⑴中酸蚀除锈中的酸是指ph=1~2的盐酸，除锈时间为10~20min。
...【专利技术属性】
技术研发人员：陈向东，袁晶晶，李银丽，李彦龙，鲁兴武，张建国，杨斌，程亮，李济安，王长征，何乃勇，王晨，金明虎，李守荣，马爱军，
申请(专利权)人：西北矿冶研究院，
类型：发明
国别省市：
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