[發明專利]電解鋅陽極板表面防腐涂層的制備方法

在審

• 申請號: 201810581533.1
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108754395A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 李強;談耀宏;劉栢伶;虞志軒
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/02;C23C4/073;C23C4/11;C25C7/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明公開了一種電解（積）鋅陽極板表面防腐涂層及制備方法，其是在陽極板上端至液位線下5cm的區域范圍內噴涂耐硫酸溶液、耐氟離子與氯離子腐蝕的噴涂材料，從而得到帶涂層的防腐陽極板。本發明中選取的噴涂材料噴涂在陽極板上，既不影響鋅的電解效率，又可以有效的減緩極板的腐蝕，從而使陽極板的使用壽命延長2?3個月。本發明所涉及工藝投資小、工藝流程簡單、對設備無特殊要求、能耗低、無污染、應用前景廣泛。

技術領域

本發明屬于濕法冶金技術領域，具體涉及一種電解（積）鋅陽極板表面防腐涂層及制備方法。

背景技術

在常溫下鋅表面易生成一層保護膜，具有優良的抗大氣腐蝕性能，因此鋅主要用于鋼材和鋼結構件的表面鍍層（如鍍鋅板），涉及汽車、建筑、船舶、輕工等眾多行業。近年來，隨著儲能行業的不斷發展，尤其是鋅錳電池、鋅空氣蓄電池等技術的持續投入，鋅被廣泛的使用在電池行業。

通常鋅的制備方法有三種：一是將鐵閃鋅礦或閃鋅礦在空氣中煅燒成氧化鋅，然后用碳還原制得；二是將氧化鋅和焦炭混合，在鼓風爐中加熱至1373K~1573K，使鋅蒸餾出來；三是通過控制pH，使鋅溶解為硫酸鋅而鐵砷銻等雜質水解轉化為沉淀，然后加入鋅粉除去濾液里的銅鎘等雜質，再用電解法將鋅沉積出來。其中以第三種方法所制取的鋅純度較高，約99.99%。

在電解鋅時，純鋁陰極板與鉛陽極板的板面絕大部分浸沒在電解槽中的硫酸鋅溶液里，腐蝕程度較差，基本完好；但陰極板與陽極板的板面與橋梁相接的頸部以上部分由于裸露在硫酸鋅溶液以外，長期在酸度較嚴重的環境中生產，腐蝕嚴重，縮短了陰極板和陽極板的使用壽命，增加了生產成本。其中，陽極板的腐蝕特征主要表現為板面腐蝕穿孔、液位線部位斷裂以及陽極包裹導電棒鉛皮部分開裂等。經試驗發現，這主要是由于暴露在空氣中的部分由于處于氣液相界面處，直接跟空氣中的氧氣、二氧化碳、硫酸酸霧接觸，這些腐蝕介質在陽極板表面形成一個腐蝕性比較強的微環境，使處于此環境中的陽極板遭受到嚴重的腐蝕，一般使用幾個月到10個月不等就會報廢，造成了極大的浪費。此外，在濕法煉鋅的過程中，主要來源于焙砂和氧化鋅的氯離子和氟離子是造成極板腐蝕的另一重要原因。溶液中的氯離子會與鉛陽極板發生反應，造成陽極板腐蝕，降低了陽極板的使用壽命，且溶入電解液的鉛會導致析出的鋅中含鉛量增加；同時，陽極板中的Ag也被氧化為Ag⁺進入電解液，并在陰極析出，與Zn形成Zn-Ag原電池，對鋅電解產生危害。另一方面，由于陽極有氧氣產生，氣體的不斷析出造成液相面的波動，沖擊著陽極液相面的位置，這種長期的波動拍打加劇了陽極液相面位置的腐蝕。經統計，由于腐蝕的發生，每生產一噸鋅就要消耗0.2~0.3塊極板，按我國2015年濕法煉鋅500萬噸計算，年消耗極板100~150萬塊極板。因此研究開發制鋅電解極板防腐技術意義非常重大。

發明內容

本發明針對上述存在的問題，提供了一種電解（積）鋅陽極板表面防腐涂層及制備方法，其是選取能耐硫酸腐蝕的材料作為噴涂材料，將其噴涂在陽極板的特定區域內，得到帶涂層的防腐陽極板，該涂層既不影響鋅的電解效率，又可以有效的減緩極板的腐蝕，從而使陽極板的使用壽命延長2-3個月。本發明所涉及工藝投資小、工藝流程簡單、對設備無特殊要求、能耗低、無污染、應用前景廣泛。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種電解（積）鋅陽極板表面防腐涂層的制備方法，其包括以下步驟：

（1）選取用作陽極板的鉛基合金，并標定其液位線位置；

（2）對陽極板表面進行除污除油處理；

（3）在陽極板上劃定噴涂區域，并對噴涂區域進行噴砂處理；

（4）選取噴涂材料；

（5）在噴砂區域進行噴涂處理。

步驟（1）中所述鉛基合金為鉛銀二元合金或鉛基多元合金；所述液位線位置為陽極板浸入電解液中的高度。