[发明专利]一种低Ag铅合金复合阳极材料制备方法

说明书

本发明涉及阳极材料制备技术领域，尤其是一种低Ag铅合金复合阳极材料制备方法，采用的纳米复合氧化物以纳米二氧化钛颗粒、纳米二氧化铱(IrO₂)颗粒、纳米二氧化铅颗粒为原料配制而成，使得加入之后，极大程度的降低了Pb‑0.2％Ag合金中Ag的含量，而且提高Pb的相对含量，同时引入了纳米二氧化钛颗粒、纳米二氧化铱(IrO₂)颗粒成分，使得材料的析氧电催化活性大幅度的提高，导电性好，电流效率高，节约了能源。

技术领域

本发明涉及阳极材料制备技术领域，尤其是一种低Ag铅合金复合阳极材料制备方法。

背景技术

随着有色产业的快速发展，具有生产能力大、效率高、操作条件好、污染轻并且对有价金属回收率高的湿法冶金工艺得到了快速的发展。目前，世界上80％左右的锌以及20％左右的铜等有价金属回收，均依靠着湿法冶金工艺来完成。电催化氧化法具有较优的析氧反应环境，是湿法冶炼铜、锌、锰等有色金属过程的阳极反应，在湿法冶金过程中，占据着重要的地位。而阳极作为析氧反应的发生场所，阳极材料的性能，将会直接影响冶炼过程的能耗以及产品的质量。

目前，湿法冶金行业采用的二元阳极材料主要为Pb-Ag二元电极材料，虽然具有易于加工成型、制作成本低、硫酸溶液耐腐蚀、使用寿命长等优点，但也存在着机械强度低、质量重、电导率低、电催化活性差等问题，导致湿法冶金过程中，槽电压高、电流效率低、电积能耗高等缺陷，并且伴随着大量Ag离子产生，污染较大，成本较高。

在现有技术中，为了能够改善金属基铅合金复合阳极材料的性能，大量的研究者利用电镀复合法，使得在金属基表面形成铅或者铅合金、二氧化铅等镀层，实现对阳极材料的改善，例如公告号为CN1062084C的铅酸蓄电池负极泡沫铅板栅的制作方法和公告号为CN100449828C的铅酸蓄电池泡沫钛基正负电极板栅材料等中公开的技术内容，但由于上述方法获得的阳极材料表面的铅、二氧化铅或铅合金层的致密性较差，难以应用在湿法冶金工艺中。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种低Ag铅合金复合阳极材料制备方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

采用纳米复合氧化物添加在熔化后的铅合金溶液中，并经过500-600℃下保温处理40-80min，采用的纳米复合氧化物以纳米二氧化钛颗粒、纳米二氧化铱(IrO₂)颗粒、纳米二氧化铅颗粒为原料配制而成，使得加入熔化之后，极大程度的降低了Pb-0.2％Ag合金中Ag的含量，而且提高Pb的相对含量，同时引入了纳米二氧化钛颗粒、纳米二氧化铱(IrO₂)颗粒成分，使得材料的析氧电催化活性大幅度的提高，导电性好，电流效率高，节约了能源。

在试验过程中，尤其控制保温时间高于40min，使得其达到50min以上，将会更加有利于材料性能的改善，使得电流效率大幅度的提高，析氧电位大幅度的降低，降低了能耗；并经过研究，对于保温时间在低于40min时，其获得的材料与保温时间达到40min时的材料析氧电位相比，约高出30％左右，而对于保温时间在40-50min之间时，其析氧电位具有不断下降的趋势，而对于保温时间达到50min以上后，其析氧电位变化情况不大，综上，在处理过程中，结合处理能耗以及时间成本，优选将保温时间控制在50-80min之间，保温过程选择在500-600℃之间的温度值波动处理或者处于该温度值范围内的恒温处理，其对材料的影响程度均不大，但优选恒温。

本发明创造在处理过程中，优选采用保护气体保护环境下，对铅合金进行熔融处理，采用的保护气体可以是氮气、氩气等惰性气体中的一种，主要是为了避免铅合金在熔融过程中发生氧化、变质现象，因此，只要能够避免氧化、变化现象出现的防护手段，均可以用于此处。