[实用新型]有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板

说明书

技术领域

本实用新型属于电化学技术领域，具体涉及一种有色金属电积用阳极板技术领域。

背景技术

在湿法提取锌、铜、镍、钴、锰、铬等金属过程中，阳极材料目前仍使用铅及铅合金，其缺点是：槽电压高（3.4～3.8V），电流效率低（75～88%），电积过程能耗高（3400～4200度/吨锌），阳极使用寿命短（0.5～1年），阳极铅易溶解而进入阴极产品中，导致阴极产品质量下降。为了降低锌、铜、镍、钴、锰、铬等电积的能耗及防止阳极铅对阴极产品的污染。国内外对上述金属电积过程用不溶性阳极进行了深入研究和开发。综合国内外目前的研究和使用情况，主要有以下六类：

1、铅银合金(含银0.5—1.0％)阳极：制造工艺简单，但由于含银较高而造价较高，Pb—Ag—Ca三元合金阳极和Pb—Ag—Ca—Sr四元合金极板具有强度高、耐腐蚀、使用寿命长、造价低等优点，但使用时易产生局部腐蚀，表面阳极泥结壳坚硬，不易去除而导致槽电压高，且阳极回收时银钙损失大。

2、钛基表面涂(镀)尺寸稳定阳极（涂覆贵金属或其氧化物）：其外形尺寸稳定，无变形弯曲引起的短路问题；阴极品级率高；极板重量轻，方便搬运和处理更换；但寿命短，钛基体容易钝化以及阳极涂层中采用的金属易引起烧板现象等。

3、新型惰性二氧化铅阳极：此电极的制备，通常选用钛、石墨、塑料和陶瓷等为基体材料，通过基体表面粗化处理、涂镀底层、α-PbO₂中间层以及电镀β-PbO₂等基本过程，镀制得到PbO₂电极。但这样电镀制得的PbO₂电极作为不溶性阳极，在使用中会出现以下问题：（1）PbO₂沉积层与电极表面结合不紧密或沉积层不均匀；（2）PbO₂沉积层多孔且粗糙，内应力大；（3）PbO₂沉积层易剥落或腐蚀，寿命不长。而掺杂含氟树脂和（或）不活泼的颗粒PbO₂电极用在有色金属电积中的槽电压高。

4、以轻质金属铝为内芯与外层铅合金通过熔铸或电镀的形式来互溶得到的阳极：存在一些难以解决的问题，一是解决不了铅合金液的流动性以及大尺寸阳极板局部可能出现的孔洞；二是镀层会出现一些晶界缝隙，电解时产生的氧气透过镀层的晶界缝隙氧化铝基体，形成导电性差的三氧化二铝膜层，恶化阳极性能。

5、有色金属电积用栅栏型阳极板：改善了电解液的流动性能，提高了电解有色金属收集的效果和质量，避免了阴极板进行起吊时，触碰阳极板的缺陷。采用廉价的铝棒作为基体，材料成本明显降低，但依然存在界面电阻和寿命短的问题。

6、表面预处理的铅阳极：铅基合金本身在硫酸溶液中是不稳定的。当铅基合金阳极放入硫酸溶液中，会很快的在新鲜阳极表面发生，渐渐的阳极表面被一层不导电的PbSO₄层覆盖。不导电的PbSO₄层一方面阻止了铅合金内部进一步腐蚀，另一方面导致阳极电位升高。由于铅表面高的析氧过电位，导致PbO₂形成。根据晶体结构特征PbO₂可以分成α-PbO₂ 和 β-PbO₂。现有技术预处理的铅阳极表面是α-PbO₂，是斜方晶系结构，其导电性差（其固有电阻率为β-PbO₂的7倍），且硬度低。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的存在的缺点，提供一种电催化活性好、槽电压低、使用寿命长、成本低、电效高的有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板，包括有铝或铝合金导电梁、焊接于导电梁上的铜铝爆炸复合导电头、焊接于铝或铝合金导电梁下方的栅栏型阳极板支架；所述栅栏型阳极板支架由铝棒铅合金复合阳极棒组装而成，栅栏型阳极板支架的边框采用绝缘夹边条固定，绝缘夹边条相互焊接组成一整体框架；在栅栏型阳极板支架表面覆着一层β-PbO₂-聚苯胺导电陶瓷。