CN103695965B - 铅基石墨电极及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种铅基石墨电极及其制造方法，涉及一种电解技术领域，铅基石墨电极包括导电铝丝网和位于导电铝丝网上下层的铅‑石墨混合层，该导电铝丝网与铅‑石墨混合层通过压制形成一个整体。所述的铅为铅合金，所述的石墨为纯石墨。方法包括以下步骤：①预混，制得铅‑石墨预混料；②预压Ⅰ，制得铅‑石墨阳极坯；③预压Ⅱ；④加热、保压；⑤冷却，得成型阳极坯块，将成型阳极坯块从阳极压制模取出；⑥装配，制得铅基石墨电极。本发明的铅基石墨电极耐腐蚀、导电性能好，生产成本低，节约能源，结构简单，制造方法简便，前景良好，适用范围非常广，易于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种电解技术领域，尤其涉及一种铅基石墨电极及其制造方法。
背景技术
目前，湿法冶金电解金属所用阳极为铅合金阳极和石墨阳极或钛基阳极。但铅合金阳极主要缺点是腐蚀严重、导电性差、电耗高，产品铅污染严重；而石墨阳极电耗高、脆性大、损耗大；钛基阳极主要是价格高，导电性差。特别是我国消耗最大的电解锌、电解锰行业全部采用铅合金阳极，这种落后的阳极导致电耗高，铅合金消耗非常大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种铅基石墨电极及其制造方法，以解决铅合金阳极腐蚀严重和导电性差、石墨阳极电耗高、钛基阳极价格高、导电性差的不足之处。
解决上述技术问题的技术方案是：一种铅基石墨电极，包括导电铝丝网和位于导电铝丝网上下层的铅-石墨混合层，所述的导电铝丝网与铅-石墨混合层通过压制形成一个整体。
本发明的进一步技术方案是：所述的铅为纯铅或铅合金，所述的石墨为导电石墨。
本发明的另一技术方案是：一种铅基石墨电极的制造方法，该方法包括以下步骤：
①预混：将铅合金粉与导电石墨粉按重量百分比为1：9～1：1的比例充分预混，得铅-石墨预混料；
②预压Ⅰ：将预混后的铅-石墨预混料均布在阳极压制模的内腔底部，并预压一次，得铅-石墨阳极坯；
③预压Ⅱ：将导电铝丝网均布在铅-石墨阳极坯上，再在导电铝丝网上均布铅-石墨预混料并压制；
④加热、保压：对阳极压制模通电加热至350～500℃，并保压10～120分钟；
⑤冷却：对阳极压制模进行冷却至室温，得成型阳极坯块，将成型阳极坯块从阳极压制模取出；
⑥装配：将阳极坯块装上导电横梁，制得铅基石墨电极。
由于采用上述结构，本发明之铅基石墨电极及其制造方法与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、耐腐蚀，导电性能好：
由于本发明包括导电铝丝网和位于导电铝丝网上下层的铅-石墨混合层，因此，本发明除了充分利用石墨导电耐腐的优势，还利用铅基合金耐腐、导电优势，使该铅基合金成为石墨的粘合剂，不仅大大增强了导电性，还减少了纯石墨阳极在湿法冶金中的膨胀剥离损失。此外，本发明还增加了导电铝丝网，主要是增强大阳极的导电性，从而实现导电耐腐的完美结合。
2、生产成本低：
由于本发明包括导电铝丝网和位于导电铝丝网上下层的铅-石墨混合层，充分发挥了石墨和铅各自优势，其耐腐蚀，导电性能均比较好，在使用功能上和电极外形结构设计上完全满足传统电极工艺要求，各项性能指标均得到显著提升，大大减低了生产成本，节约能源。
3、产品结构简单，方法简便，前景良好：
由于本发明包括导电铝丝网和位于导电铝丝网上下层的铅-石墨混合层，结构简单；方法的工艺要求不高，简便合理，加工成本低，可以批量生产，在电解技术领域中具有良好的应用前景。
4、适用范围广：
本产品和方法适用于湿法冶金电解生产锌、锰、铜、镍及氯碱等冶金化工行业。因此，其适用范围非常广。
下面，结合附图和实施例对本发明之铅基石墨电极及其制造方法的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：本发明之铅基石墨电极的；
图中：1—导电铝丝网，2—铅-石墨混合层。
具体实施方式
实施例一：
一种铅基石墨电极，其结构示意图参见图1所示，该电极包括导电铝丝网1和位于导电铝丝网1上下层的铅-石墨混合层2，所述的导电铝丝网1与铅-石墨混合层2通过压制形成一个整体。所述的铅为铅合金—铅银钙锶，所述的石墨为纯石墨。
实施例二：
一种铅基石墨电极的制造方法，该方法包括以下步骤：
①预混：将铅合金粉与纯石墨粉按重量百分比为1：2的比例充分预混，得铅-石墨预混料；
②预压Ⅰ：将预混后的铅-石墨预混料均布在阳极压制模的内腔底部，并预压一次，得铅-石墨阳极坯；
③预压Ⅱ：将导电铝丝网1均布在铅-石墨阳极坯上，再在导电铝丝网上均布铅-石墨预混料并压制；
④加热、保压：对阳极压制模通电加热至400℃，并保压60分钟；
⑤冷却：对阳极压制模进行冷却至室温，得成型阳极坯块，将成型阳极坯块从阳极压制模取出；
⑥装配：将阳极坯块装上导电横梁，制得铅基石墨电极。
上述的铅合金为铅银钙锶。
实施例三：
一种铅基石墨电极的制造方法，该方法包括以下步骤：
①预混：将铅合金粉与纯石墨粉按重量百分比为1：9的比例充分预混，得铅-石墨预混料；
②预压Ⅰ：将预混后的铅-石墨预混料均布在阳极压制模的内腔底部，并预压一次，得铅-石墨阳极坯；
③预压Ⅱ：将导电铝丝网1均布在铅-石墨阳极坯上，再在导电铝丝网上均布铅-石墨预混料并压制；
④加热、保压：对阳极压制模通电加热至350℃，并保压10分钟；
⑤冷却：对阳极压制模进行冷却至室温，得成型阳极坯块，将成型阳极坯块从阳极压制模取出；
⑥装配：将阳极坯块装上导电横梁，制得铅基石墨电极。
上述的铅合金为铅银钙锶。
实施例四：
一种铅基石墨电极的制造方法，该方法包括以下步骤：
①预混：将铅合金粉与纯石墨粉按重量百分比为1：1的比例充分预混，得铅-石墨预混料；
②预压Ⅰ：将预混后的铅-石墨预混料均布在阳极压制模的内腔底部，并预压一次，得铅-石墨阳极坯；
③预压Ⅱ：将导电铝丝网1均布在铅-石墨阳极坯上，再在导电铝丝网上均布铅-石墨预混料并压制；
④加热、保压：对阳极压制模通电加热至500℃，并保压120分钟；
⑤冷却：对阳极压制模进行冷却至室温，得成型阳极坯块，将成型阳极坯块从阳极压制模取出；
⑥装配：将阳极坯块装上导电横梁，制得铅基石墨电极。
上述的铅合金为铅银钙锶。
实施例五：
一种铅基石墨电极的制造方法，该方法包括以下步骤：
①预混：将铅合金粉与纯石墨粉按重量百分比为1：5的比例充分预混，得铅-石墨预混料；
②预压Ⅰ：将预混后的铅-石墨预混料均布在阳极压制模的内腔底部，并预压一次，得铅-石墨阳极坯；
③预压Ⅱ：将导电铝丝网1均布在铅-石墨阳极坯上，再在导电铝丝网上均布铅-石墨预混料并压制；
④加热、保压：对阳极压制模通电加热至450℃，并保压180分钟；
⑤冷却：对阳极压制模进行冷却至室温，得成型阳极坯块，将成型阳极坯块从阳极压制模取出；
⑥装配：将阳极坯块装上导电横梁，制得铅基石墨电极。
上述的铅合金为铅银钙锶。
作为实施例二至实施例五的一种变换，所述的步骤①预混中，铅合金粉与导电石墨粉按之间的重量百分比一般取1：9～1：1。
作为实施例二至实施例五的又一种变换，所述的步骤④加热、保压中，对阳极压制模通电加热的温度一般取350～500℃，保压时间一般取10～120分钟。
作为实施例一至实施例五的一种变换，所述的铅合金还可以采用除铅银钙锶外的其它铅合金。
Claims (3)
1.一种铅基石墨电极的制造方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
①预混：将铅合金粉与导电石墨粉按重量百分比为1：9～1：1的比例充分预混，得铅-石墨预混料；
②预压Ⅰ：将预混后的铅-石墨预混料均布在阳极压制模的内腔底部，并预压一次，得铅-石墨阳极坯；
③预压Ⅱ：将导电铝丝网（1）均布在铅-石墨阳极坯上，再在导电铝丝网上均布铅-石墨预混料并压制；
④加热、保压：对阳极压制模通电加热至350～500℃，并保压10～120分钟；
⑤冷却：对阳极压制模进行冷却至室温，得成型阳极坯块，将成型阳极坯块从阳极压制模取出；
⑥装配：将阳极坯块装上导电横梁，制得铅基石墨电极。
2.根据权利要求1所述的铅基石墨电极的制造方法，其特征在于：所述的铅基石墨电极包括导电铝丝网（1）和位于导电铝丝网（1）上下层的铅-石墨混合层（2），所述的导电铝丝网（1）与铅-石墨混合层（2）通过压制形成一个整体。
3.根据权利要求2所述的铅基石墨电极的制造方法，其特征在于：所述的石墨为导电石墨。
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