[發明專利]一種銅-鉛層狀復合電極及其制備方法

無效

• 申請號: 200910091713.2
• 申請日: 2009-08-24
• 公開（公告）號: CN101994127A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 呂旭東;袁學韜;王磊;華志強;李弢
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C25B11/00
• 分類號: C25B11/00;B22D19/08;B22D19/16
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

技術領域

本發明屬于濕法冶金用復合電極材料的加工制造技術領域，特別涉及一種銅-鉛層狀復合電極及其制備方法。

背景技術

傳統的電解工藝一般采用鉛電極為惰性陽極，如鉛銻合金，鉛鈣合金，鉛錫合金、鉛鈣銀銻合金，鉛鈣錫合金，鉛銀鈣鍶等等，但是鉛合金的電阻較大，導致槽電壓增加，能耗上升。

目前少量廠商采用鈦惰性電極，以金屬鈦為基底，在其表面涂覆銥、釕等貴金屬或其氧化物。但是由于成本較高，限制了其推廣應用。

因此目前，急需一種電阻小，高電導率，并且成本較低的惰性陽極材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種銅-鉛層狀復合電極及其制備方法。

一種銅-鉛層狀復合電極，其特征在于，所述銅-鉛層狀復合電極由銅芯、鉛或鉛合金外層組成，所述銅芯為銅板或銅網板。

所述銅板厚度為0.5-3mm。

所述銅網板的網絲直徑為0.5-3mm。

所述鉛合金為鉛銻合金、鉛鈣合金、鉛錫合金、鉛鈣銀銻合金、鉛鈣錫合金、鉛鈣鉍合金、鉛銀鈣鍶、鉛銀鈣鉍中的任一種。

所述鉛或鉛合金外層厚度為1-5mm。

一種銅-鉛層狀復合電極的制備方法，其特征在于，該方法步驟如下：

(1)去除銅板或銅網板的表面氧化膜；

(2)將鉛或鉛合金鑄錠置于坩鍋中，加熱使其熔化；

(3)將模具預熱；

(4)將鉛液倒入模具中，然后將銅板或銅網板迅速插入鉛液中；

(5)調整銅板或銅網板位置，使其處于模具中間位置處；

(6)冷卻，得到芯部為銅、外部為鉛層的銅-鉛層狀復合電極。

步驟(2)中，所述加熱溫度為400-600℃。

步驟(3)中，所述預熱溫度為300-500℃。

所述坩鍋為氧化鋁坩鍋。

所述模具為鋼模具。

本發明的有益效果為：本發明提供一種用于濕法冶金過程中所用電極及其制備方法，該電極為銅-鉛層狀復合電極，銅-鉛復合電極導電性好，耐蝕性好，成本低且易于制備，可以發揮銅、鉛各自的性能優勢，達到減少電極內阻，提高表面耐蝕性，增加機械強度等效果，具有低損耗、節能的特點，在濕法冶金過程中，能降低槽電壓，有利于降低能耗，節約成本。

附圖說明

圖1是銅-鉛層狀復合電極結構示意圖；

圖中標號：1-銅芯；2-鉛或鉛合金外層。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

實施例1

銅-鉛層狀復合電極由銅芯1、鉛或鉛合金外層2組成(如圖1所示)，銅芯選用銅板，外層選用鉛錫合金。

如上所述銅-鉛層狀復合電極的制備方法，步驟如下：

(1)選用厚度為1mm的工業級銅板，裁剪成90×60mm的矩形，經過除油、酸洗、打磨等處理去除表面的氧化層；

(2)將鉛錫合金鑄錠置于氧化鋁坩鍋中，加熱至550℃，使其熔化；

(3)將鋼模具預熱至400℃，以防止在澆鑄的過程中，鉛液過早凝固；

(4)將鉛液倒入模具中，然后將銅板迅速插入鉛液中，防止其表面在鉛液上方高溫空氣中被氧化；

(5)調整銅板位置，使其處于模具中間位置處；

(6)冷卻，得到芯部為銅板、外部為鉛層的銅-鉛層狀復合電極，銅-鉛層狀復合電極的鉛錫合金外層厚度為3mm。

將本實施例制備的銅-鉛層狀復合電極和相應的未加銅板或銅網的傳統鉛錫合金電極進行比較，在硫酸濃度為120g/L，Cu²⁺濃度為50g/L，電流密度為300A/cm²，316L不銹鋼作為陰極，陰陽極之間間距為60mm，陰陽極的背面均使用704膠水密封，電解液溫度為室溫條件下，兩種電極的對比結果如表1所示，從表中可以看出本實施例制備的銅-鉛層狀復合電極與未加銅板或銅網的鉛錫合金電極相比槽電壓降低、提高了電流效率，從而降低了噸銅耗電，而且耐腐蝕性也有了明顯的提高。

表1銅-鉛層狀復合電極與使用傳統鉛錫合金的效果對比

實施例2

銅-鉛層狀復合電極由銅芯1、鉛或鉛合金外層2組成(如圖1所示)，銅芯選用銅網板，外層選用鉛銀鈣鍶合金。

如上所述的銅-鉛層狀復合電極的制備方法，步驟如下：

(1)選用網絲直徑為1mm的銅網板，銅網板裁剪成90×60mm的矩形(網絲間距1mm)，經過除油、酸洗、打磨等處理去除表面的氧化層；