[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋅電積用壓延鉛合金陽(yáng)極材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710047943.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107058797A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海燕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東莞市佳乾新材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C11/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C11/02;C22C11/06;C22F1/02;C22F1/12;C25B11/04;C25C7/02
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11246
• 代理人: 連平

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及有色金屬電積領(lǐng)域，具體的涉及一種鋅電積用壓延鉛合金陽(yáng)極材料的制備方法。

背景技術(shù)：

鋅是一種常用的重要有色金屬，其用量?jī)H次于鋁、銅。目前鋅的用途以鍍鋅為主，隨著航天、航海、電池等行業(yè)的發(fā)展，鋅不再是曾經(jīng)的“賤金屬”，它已然成了我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必備戰(zhàn)略金屬。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)鋅產(chǎn)量得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，至2007年底，我國(guó)鋅產(chǎn)量連續(xù)十六年居世界第一，年我國(guó)鋅產(chǎn)量達(dá)到374.8萬(wàn)噸。

根據(jù)鋅資源的特點(diǎn)，鋅冶煉方法一般可分為火法和濕法兩種。當(dāng)前，濕法煉鋅工藝生產(chǎn)的電鋅已占全球Zn錠總產(chǎn)量的80％以上。原因是，相對(duì)于火法煉鋅工藝，濕法煉鋅由于具有生產(chǎn)能力大、效率高、操作條件好、環(huán)境污染低并且能綜合回收有價(jià)金屬等優(yōu)點(diǎn)，已被世界各國(guó)廣泛采用。隨著金屬Zn需求量的持續(xù)增長(zhǎng)和2007年3月國(guó)家發(fā)改委頒布的《鉛鋅行業(yè)準(zhǔn)入條件》的施行，濕法煉鋅技術(shù)將會(huì)得到更大的發(fā)展。鋅電積是濕法煉鋅的重要工藝過(guò)程之一，鋅電積工序能耗巨大，約占濕法練鋅總能耗的80％，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不僅反映出整個(gè)練鋅工藝的好壞，而且直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

鋅電積能耗巨大主要原因是高濃度H2SO4電解液體系中一直采用Pb基合金陽(yáng)極，其析氧過(guò)電位達(dá)到1V，由此增加無(wú)用電耗近1 000kWh/t-Zn，約占Zn電積總能耗(約3 200kWh/t-Zn)的30％。因此陽(yáng)極材料組成和性質(zhì)顯得尤為重要。一般電極材料要滿(mǎn)足以下基本要求：良好的導(dǎo)電性；耐腐蝕性強(qiáng)；機(jī)械強(qiáng)度和加工性能好；壽命長(zhǎng)；對(duì)電極反應(yīng)具有良好的電催化性能。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種鋅電極用壓延鉛合金陽(yáng)極材料的制備方法，該方法易于操作，制得的鉛合金陽(yáng)極導(dǎo)電性好，耐腐蝕性能優(yōu)異，使用壽命久，機(jī)械性能佳。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鋅電積用壓延鉛合金陽(yáng)極材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)以鑄態(tài)鉛合金為原料，對(duì)其進(jìn)行壓延預(yù)處理，得到壓延毛坯；

(2)在保護(hù)氣體氣氛下，將步驟(1)得到的壓延毛坯體在290-310℃下處理20-50min，然后冷卻至室溫，最后進(jìn)行壓延、剪切，得到壓延鉛合金；

(3)將上述制得的壓延鋁合金置于180-270℃下，處理3-60min，壓延鉛合金陽(yáng)極材料。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(1)中，所述鑄態(tài)鉛合金的各組分含量為：銀0-0.2wt％，鈣0.01-0.1wt％，錫0-2wt％，鍶0.001-0.05wt％，鋁0.001-0.01wt％，其余為鉛。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述保護(hù)氣體為氬氣、氦氣、中的一種。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述壓延鉛合金的壓延形變總量不低于80％。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，當(dāng)壓延鉛合金的壓延形變總量低于85％時(shí)，采用的處理?xiàng)l件為：180-210℃，30-60min。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(3)中，當(dāng)壓延鉛合金的壓延形變總量不低于85％時(shí)，采用的處理?xiàng)l件為：210-270℃，3-8min。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，步驟(2)中，所述冷卻的冷卻速率為2℃/min。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明合理調(diào)節(jié)鉛合金陽(yáng)極材料的組分，得到的鉛合金陽(yáng)極材料導(dǎo)電性能優(yōu)異，機(jī)械性能好，耐腐蝕性能優(yōu)異；

另一方面本發(fā)明對(duì)制得的壓延鉛合金進(jìn)行熱處理，改善后的壓延鉛合金具有晶粒取向隨機(jī)，特殊晶界數(shù)量多的結(jié)構(gòu)，用于陽(yáng)極材料時(shí)，能大幅降低陽(yáng)極的腐蝕速率，從而提高壓延鉛合金的使用壽命；且該制備方法簡(jiǎn)單易于操作，對(duì)設(shè)備要求低。

具體實(shí)施方式：

為了更好的理解本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。

實(shí)施例1

一種鋅電積用壓延鉛合金陽(yáng)極材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)以鑄態(tài)鉛合金為原料，對(duì)其進(jìn)行壓延預(yù)處理，得到壓延毛坯；其中，鑄態(tài)鉛合金的各組分含量為：銀0.05wt％，鈣0.01wt％，鍶0.001wt％，鋁0.001wt％，其余為鉛；

(2)在保護(hù)氣體氣氛下，將步驟(1)得到的壓延毛坯體在290℃下處理50min，然后以2℃/min的冷卻速率冷卻至室溫，最后進(jìn)行壓延、剪切，得到壓延鉛合金；壓延鉛合金的壓延形變總量為80％；

(3)將上述制得的壓延鋁合金置于180℃下，處理60min，壓延鉛合金陽(yáng)極材料。

實(shí)施例2