[发明专利]一种提高电解锌用阴极铝板耐腐蚀性的方法

说明书

技术领域

本发明属于电解技术领域，具体涉及一种提高电解锌用阴极铝板耐腐蚀性的方法。

背景技术

阴极铝板是电解锌时所用阴极的主要构成部分。阳极铅银合金板和阴极铝板，并联交错悬挂于槽内，通以直流电，在阴极铝板上析出金属锌(称阴极锌或析出锌)，在阳极则放出氧气。电积一定时间后，提出阴极铝板，剥下阴极铝板上的析出锌片送往熔铸工序，对阴极铝板进行刷洗清洁后，再返回电解槽继续使用。

由于阴极铝板是电解锌时所用的主要原材料，其使用寿命的长短，就决定了电解锌的生产成本和质量。因为电解液中含有Cl^-和F^-，就很容易对阴极铝板的表面形成点蚀。阴极铝板表面出现的点蚀缺陷，一是增加了机械剥锌的难度，甚至剥不了锌；二是影响了使用寿命，在剥不了锌的情况下，只能报废。

传统的提高阴极铝板的耐腐蚀性能的方法：一是提高阴极铝板的纯度。要求铝的纯度≥99.7％，由于提高铝的纯度，有其极限性，同时还会增加生产成本。二是在阴极铝板的表面加涂层来提高其表面抗腐蚀性。由于涂层在剥锌时容易脱落，操作比较复杂，且在后继处理时对环境有一定的污染。

发明内容

针对上述传统提高阴极铝板耐腐蚀性方法的缺陷，结合电解时的工艺条件，本发明提供了一种进一步提高电解阴极铝板耐腐蚀性的方法，成本低、操作简单。

本发明的技术方案为：一种提高电解锌用阴极铝板耐腐蚀性的方法，阴极铝板要求铝纯度≥99.7％，杂质含量：Fe 0.10～0.13％；Si 0.06～0.09％；阴极铝板经包括如下的步骤得到：熔炼、在线细化、铸造、热轧和冷轧；所述在线细化采用炉外在线细化，细化剂为铝钛硼丝，用量为3.0～5.0kg/t，在线细化时间为10～20s；所述冷轧冷加工量为57～67％；轧制时用的轧制油中抗氧化剂的质量百分比为0.5～1.0％。

本发明是通过下述几个方面来提高电解阴极铝板耐腐蚀性，需要说明的是，下列措施并非单独就能够提高电解阴极铝板耐腐蚀性，而是经过大量试验和摸索，只有同时采取下列措施才能显著的提高电解阴极铝板耐腐蚀性。

1)在要求铝纯度≥99.7％的同时，并非一味地进一步提高铝的纯度，而是改变铝的主要杂质Fe和Si的含量，要求Fe：0.10～0.13％；Si：0.06～0.09％；因为调整Fe和Si的含量比提高铝的纯度工艺难度更小，生产成本低；最重要的是能够改变铝水熔炼过程中的形核机理，把Fe和Si的含量控制在上述范围，其形成的耐腐蚀相最多，其生产的产品最耐腐蚀。

2)调整制作阴极铝板的熔炼细化工艺：采用炉外在线细化，细化剂为铝钛硼丝，用量为0.3～0.5％；在线细化时间为10～20s；通过改变其细化工艺(改炉内细化为炉外细化)和细化剂(改块状钛剂为铝钛硼丝)，能够有效提高铝水在铸造过程的细化效果，在坯锭内形成均匀而细化的铸造组织，其耐腐蚀性能大大提高。

3)阴极铝板冷加工量为57～67％之间，实践证明这个区域间的耐腐蚀性能最好；铝板冷加工量控制在57～67％之间，其冷加工变形所形成的纤维组织，在电解锌时最耐腐蚀。

4)阴极铝板加工轧制工序使用的轧制油中抗氧化剂的百分比为0.5～1.0％。抗氧化剂的百分比为0.5～1.0％时，其所形成的铝板表层保护膜韧性最好，膜最致密，同时促使铝板表面在电解液中迅速形成一种致密的钝化膜变得容易。

采用本发明方法，能使阴极铝板在电解锌时，迅速形成一种致密的钝化膜，来阻止电解液中Cl^-和F^-直接与铝反应而被点蚀，耐腐蚀性能显著提高。并且钝化膜在机械剥锌时不脱落，使剥锌变得很容易。从而，阴极铝板的使用寿命由原来的不足三个月，提高到六至九个月，最长的高达一年以上。

此外，采用该工艺方法生产阴极铝板，只要在原有铝板阴极生产线上做适当的改进即可应用，不改变原来的工艺流程。工艺简单，成本降低，工作效率高，减轻了工作强度，既经济又环保。

具体实施方式

本发明中轧制时用的轧制油可在现有的轧制油基础上控制抗氧化剂的含量。作为优选，本发明方法中的轧制工序可采用ZL201010139792.2(一种提高锌电解用阴极铝板耐腐蚀性能的方法)中的轧制油、轧制工序和轧制后处理过程，所不同的是控制轧制油中的抗氧化剂含量。对于熔炼、在线除气、在线过滤、铸造等步骤本发明并没有特殊的要求。以下通过具体实施案例对本发明进行详细的说明。

实施例1