[发明专利]高导电长寿命电解锰用栅栏型阳极板的制备方法

说明书

高导电长寿命电解锰用栅栏型阳极板的制备方法，制备方法包括进行铝基材表面处理、制备铝基铅合金高导电复合阳极棒、进行铝基铅合金高导电复合阳极棒表面铅合金晶界处理、组装栅栏型阳极板、制备阳极板表面纳米聚苯胺防腐层五个步骤。制备得到的高导电长寿命电解锰用栅栏型阳极板导电性能好，耐腐蚀性强，能有效解决湿法电解锰过程中电流效率低和和阳极腐蚀速率快等问题，大大延长阳极板的使用寿命，显著降低生产成本。本发明方法制备工艺简单，易于实施。

技术领域

本发明属于湿法冶金阳极材料及其制备方法技术领域，特别涉及一种电解锰用栅栏型阳极板及其制备方法。

背景技术

金属锰电解是高能耗的过程，提高电解过程中的电流效率是生产中最为关注的问题。电流效率的高低直接关系到金属锰的产量与经济效益和产品品位的优劣。

传统的电解金属锰工业中电流效率只有65～75％，影响金属锰沉积电流效率的因素主要有电解液成分、电解液温度、电解沉积时间、电流密度。其中，电流密度的优化受到电极材料限制的问题一直未取得很好的突破，这是由于工业生产中阴极电流密度控制在350～400A/m²，阳极的电流密度一般为680～800A/m²，在这样的电流密度条件下，传统的栅孔状的Pb-Sn-Ag-Sb四元合金阳极导电性差，容易造成内阻消耗降低电流效率。

此外，我国一些电解锰企业的阳极液中的氯离子含量高达500～600mg/L，传统阳极板在这种含高氯的电解液中耐蚀性差，寿命低，增加了电解企业的生产成本。通常，阳极液中的氯离子含量在低于100mg/L时无腐蚀；在100mg/L～200mg/L时会产生轻微腐蚀。

因此，开发高导电和长寿命的电积锰电极材料，对电解锰工业具有直接降成本的效果。

中国专利CN 104611731 B公开了一种有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板的制备方法，是通过在铝基材表面镀银和镀锡工艺提高与铅合金的结合力的方法，其生产过程中易产生废水，且工艺复杂。现有技术还有在阳极板表面电沉积β-PbO₂导电陶瓷层的方法，其工艺复杂，且得到不均匀的聚苯胺层，耐腐蚀性不能有效提高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种导电性能好、寿命长、抗腐蚀性好且生产工艺较为简单的电解锰用栅栏型阳极板及其制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

高导电长寿命电解锰用栅栏型阳极板，包括由一组纵向排列的复合阳极棒、分别横向连接于复合阳极棒底部和上部的铅合金底部加强筋和铅合金液位线加强筋组装成的栅栏板以及固定连接于栅栏板顶部的铝导电粱；所述复合阳极棒包括异构齿型的铝或铝合金棒材、涂刷于铝或铝合金棒材表面的导电膏层、通过连续螺旋式挤压包覆在铝或铝合金棒材外的铅合金层、覆盖于铅合金层外面的纳米聚苯胺防腐层；构成栅栏板的复合阳极棒顶部位于铝导电梁内且复合阳极棒中的铝或铝合金部分与铝导电梁通过机械搅拌摩擦焊接。

本发明所述高导电长寿命电解锰用栅栏型阳极板的制备方法包括下述步骤：

(1)进行铝基材表面处理：选择表面为异构齿型的铝或铝合金棒材，表面处理分为两步，第一步采用吸入式干喷砂机，将铝基材表面进行粗化和清洁，使铝基材表面粗糙度为R100～400，表面清洁度为美国SSPC-SP6级；第二步是将导电膏均匀的涂刷在铝基材表面；

(2)制备铝基铅合金高导电复合阳极棒：采用连续螺旋式铅合金压机将表面处理后的铝基材表面包覆一层铅合金，制备得到铝基铅合金高导电复合阳极棒；