CN107012361A - 一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法 - Google Patents

一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107012361A
CN107012361A CN201710228113.0A CN201710228113A CN107012361A CN 107012361 A CN107012361 A CN 107012361A CN 201710228113 A CN201710228113 A CN 201710228113A CN 107012361 A CN107012361 A CN 107012361A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rare earth
lead
preparation
silver
casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710228113.0A
Other languages
English (en)
Inventor
罗永光
刘克洋
韩朝云
张梅
李衍林
黄成彦
赖炜
胡如忠
杨友华
王思成
丁旭
张志江
罗健生
马胜兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yunnan Chihong Zinc and Germanium Co Ltd
Original Assignee
Yunnan Chihong Zinc and Germanium Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yunnan Chihong Zinc and Germanium Co Ltd filed Critical Yunnan Chihong Zinc and Germanium Co Ltd
Priority to CN201710228113.0A priority Critical patent/CN107012361A/zh
Publication of CN107012361A publication Critical patent/CN107012361A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C11/00—Alloys based on lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/16—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of zinc, cadmium or mercury
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
    • C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法，属于有色金属运用领域，所述的电沉积锌用稀土合金阳极各组分按重量百分比计为：稀土0.001～0.05%，银0.2～0.5%，余量为铅，制备方法为：将铅锭投入工频炉内熔化，温度达到500℃时捞渣；当熔炼温度升温至600℃时，投入预制的铅‑银母合金；再在工频炉中加入碳粉覆盖剂；当熔体温度达到650℃时，用钟罩加入稀土母合金，采用电磁或机械搅拌10min；采用密闭式上进、下出定容浇铸；毛坯浇铸后经轧制、焊接即得到稀土合金阳极。本发明在Pb‑Ag二元合金的基础上选择性添加有细化晶粒、活化阳极性能的稀土，并采用密闭式上进下出的浇铸工艺，稀土投入少，烧损小，确保成品中稀土的有效成分达到要求。

Description

一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法
技术领域
本发明属于有色金属运用领域，具体地说，涉及一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法。
背景技术
随着环保节能指标要求的提高，资源综合回收再利用成为金属提纯的发展趋势。电沉积锌原料成分呈现复杂化，电沉积锌溶液中杂质难以开路，有害元素不断升高，影响电沉积锌能耗及析出锌产品质量的阳极材料起到了关键作用。电沉积锌冶炼企业要求阳极板阳极耐腐蚀、导电性好、机械强度高、使用周期长、成本更加低廉。
长期以来，电沉积锌阳极广泛采用的是Pb-Ag二元合金，Ag含量为0.75%-1.2%，此种阳极板存在问题是：（1）Pb-Ag二元合金阳极金属Ag的加入量推高了阳极成本；（2）氧过电位高，能耗高；（3）强度低，易变形引起碰电短路，影响电效；（4）易腐蚀使用周期短，产生的铅在负极沉积影响阴极锌品质。目前，电沉积锌阳极的研究主要有两个方向，一是摒弃铅，探索新型非铅基阳极，如铝基阳极、钛基阳极、 塑料基阳极、 不锈钢基阳极等；二是沿用铅，通过合金化、涂层活化及物理方法对铅银阳极性能进行改进。现有资料和文献中对铅基稀土合金阳极的制备、性能方面的研究和探讨也有所报道，现有的制备方法多选用在真空炉中进行，稀土元素的化学成分选择、用量的不同对铅基合金形成存在差异化。
因此，有必要寻求开发一种高强度、耐腐蚀、低析氧过电位的新型阳极以及与其匹配的制备方法。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法，在Pb-Ag二元合金的基础上选择性添加有细化晶粒、活化阳极性能的稀土，并采用密闭式上进下出的浇铸工艺，以极少量的稀土投入，达到锌电解阳极要求，确保成品中稀土有效成分达到要求，实现铅基稀土合金阳极产业化生产和规模化应用。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种电沉积锌用稀土合金阳极，所述的电沉积锌用稀土合金阳极各组分按重量百分比计为：稀土0.001～0.05%，银0.2～0.5%，余量为铅。
一种电沉积锌用稀土合金阳极的制备方法，具体步骤为：
1）将铅锭投入工频炉内熔化，温度达到500℃时捞渣；
2）当熔炼温度升温至600℃时，投入预制的铅-银母合金，熔炼5～10min；
3）在工频炉中加入碳粉覆盖剂，覆盖剂厚度为10～15㎜，粒度为80～100目；
4）当熔体温度达到650℃时，用钟罩加入稀土母合金，采用电磁或机械搅拌10min，且搅拌过程不升温；
5）采用密闭式上进、下出定容浇铸，温度控制在500℃，浇铸、冷却快速完成；
6）毛坯浇铸后经轧制、焊接即得稀土合金阳极。
作为优选，所述的预制铅-银母合金中银占25～30%，其余为铅，其制备方法为：在工频炉内投入铅，升温至600℃时加入银，且不断搅拌，熔炼30分钟后浇铸锭。
作为优选，所述的稀土母合金中稀土占3～7%，其余为铅，其制备方法为：在真空炉内投入铅后升温，温度达到1050℃时，投入稀土，抽真空后熔炼20min，然后浇铸锭。
所述的稀土选自Pr、Sc、Y、La、Ce、Nd、Pm、Sm、Eu中的一种或多种。
本发明的有益效果：本发明在Pb-Ag二元合金的基础上选择性添加有细化晶粒、活化阳极性能的稀土，与传统Pb-Ag合金阳极相比，阳极析氧过电位降低100 mV以上，电积锌电效提升至90%；稀土的加入细化了晶粒、增强了机械强度，耐腐蚀性能增强，阴极0#锌品级达100%，银含量由1%降至0.5%以下，使用周期长达3-5年；采用密闭式上进下出的浇铸工艺，稀土投入少，烧损小，可大大降低电积锌成本，在有色金属电沉积领域具有较高的推广实用价值。
具体实施方式
实施例1
一种电沉积锌用稀土合金阳极，各组分按重量百分比计为：稀土0.001%，银0.5%，余量为铅。
预制铅-银母合金的制备：在工频炉内投入5㎏银，升温至600℃时加入15㎏铅，且不断搅拌，熔炼30分钟后浇铸锭。
稀土母合金的制备：在真空炉内投入0.32㎏铅后升温，温度达到1050℃时，投入0.01㎏稀土，抽真空后熔炼20min，然后浇铸锭。
一种电沉积锌用稀土合金阳极的制备方法，具体步骤为：
1）将979.67㎏铅锭投入工频炉内熔化，温度达到500℃时捞渣；
2）当熔炼温度升温至600℃时，投入预制的铅-银母合金，熔炼10min；
3）再在工频炉中加入碳粉覆盖剂，覆盖剂厚度为10㎜，粒度为80～100目；
4）当熔体温度达到650℃时，用钟罩加入稀土母合金，采用电磁或机械搅拌10min，且搅拌过程不升温；
5）采用密闭式上进、下出定容浇铸，温度控制在500℃，浇铸、冷却快速完成，浇铸后毛坯采用自然放置时效；
6）毛坯浇铸后时效期达到时，经轧机正向、横向9～11道次轧制，经冲孔裁边后，与阳极梁焊接即得稀土合金阳极。
实施例2
一种电沉积锌用稀土合金阳极，各组分按重量百分比计为：稀土0.01%，银0.3%，余量为铅。
预制铅-银母合金的制备：在工频炉内投入3㎏银，升温至600℃时加入7㎏铅，且不断搅拌，熔炼30分钟后浇铸锭。
稀土母合金的制备：在真空炉内投入1.9㎏铅后升温，温度达到1050℃时，投入0.1㎏稀土，抽真空后熔炼20min，然后浇铸锭。
一种电沉积锌用稀土合金阳极的制备方法，具体步骤为：
1）将988㎏铅锭投入工频炉内熔化，温度达到500℃时捞渣；
2）当熔炼温度升温至600℃时，投入预制的铅-银母合金，熔炼8min；
3）在工频炉中加入碳粉覆盖剂，覆盖剂厚度为15㎜，粒度为80～100目；
4）当熔体温度达到650℃时，用钟罩加入稀土母合金，采用电磁或机械搅拌10min，且搅拌过程不升温；
5）采用密闭式上进、下出定容浇铸，温度控制在500℃，浇铸、冷却快速完成，浇铸后毛坯采用自然放置时效；
6）毛坯浇铸后时效期达到时，经轧机正向、横向9～11道次轧制，经冲孔裁边后，与阳极梁焊接即得稀土合金阳极。
实施例3
一种电沉积锌用稀土合金阳极，各组分按重量百分比计为：稀土0.05%，银0.2%，余量为铅。
预制铅-银母合金的制备：在工频炉内投入2㎏银，升温至600℃时加入6㎏铅，且不断搅拌，熔炼30分钟后浇铸锭。
稀土母合金的制备：在真空炉内投入6.64㎏铅后升温，温度达到1050℃时，投入0.5㎏稀土，抽真空后熔炼20min，然后浇铸锭。
一种电沉积锌用稀土合金阳极的制备方法，具体步骤为：
1）将984.86㎏铅锭投入工频炉内熔化，温度达到500℃时捞渣；
2）当熔炼温度升温至600℃时，投入预制的铅-银母合金，熔炼5min；
3）在工频炉中加入碳粉覆盖剂，覆盖剂厚度为12㎜，粒度为80～100目；
4）当熔体温度达到650℃时，用钟罩加入稀土母合金，采用电磁或机械搅拌10min，且搅拌过程不升温；
5）采用密闭式上进、下出定容浇铸，温度控制在500℃，浇铸、冷却快速完成，浇铸后毛坯采用自然放置时效；
6）毛坯浇铸后时效期达到时，经轧机正向、横向9～11道次轧制，经冲孔裁边后，与阳极梁焊接即得稀土合金阳极。
本发明在Pb-Ag二元合金的基础上选择性添加有细化晶粒、活化阳极性能的稀土，与传统Pb-Ag合金阳极相比，阳极析氧过电位降低100 mV以上，电积锌电效能提升至90%；阳极板机械性能提高30%，耐腐蚀性能增强；阴极0#锌品级率达100%；银含量由1%降至0.5%以下，阳极使用周期长达3-5年；本发明通过改进浇铸工艺，使用普通的工频炉，利用碳粉还原性强、遇高温与氧发生还原反应的特性，减少稀土金属氧化烧损的问题，以极少量的稀土投入，生产出高品质的阳极板，可大大降低电积锌成本，在有色金属电沉积领域具有较高的推广实用价值。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种电沉积锌用稀土合金阳极，其特征在于：所述的电沉积锌用稀土合金阳极各组分按重量百分比计为：稀土0.001～0.05%，银0.2～0.5%，余量为铅。
2.根据权利要求1所述的一种电沉积锌用稀土合金阳极的制备方法，其特征在于：具体步骤为：
1）将铅锭投入工频炉内熔化，温度达到500℃时捞渣；
2）当熔炼温度升温至600℃时，投入预制的铅-银母合金，熔炼5～10min；
3）然后在工频炉中加入碳粉覆盖剂，覆盖剂厚度为10～15㎜，粒度为80～100目；
4）当熔体温度达到650℃时，用钟罩加入稀土母合金，采用电磁或机械搅拌10min，且搅拌过程不升温；
5）采用密闭式上进、下出定容浇铸，温度控制在500℃，浇铸、冷却快速完成；
6）毛坯浇铸后经轧制、焊接即得稀土合金阳极。
3.根据权利要求2所述的一种电沉积锌用稀土合金阳极的制备方法，其特征在于：所述的预制铅-银母合金中银占25～30%，其余为铅，其制备方法为：在工频炉内投入铅，升温至600℃时加入银，且不断搅拌，熔炼30分钟后浇铸锭。
4.根据权利要求2所述的一种电沉积锌用稀土合金阳极的制备方法，其特征在于：所述的稀土母合金中稀土占3～7%，其余为铅，其制备方法为：在真空炉内投入铅后升温，温度达到1050℃时，投入稀土，抽真空后熔炼20min，然后浇铸锭。
CN201710228113.0A 2017-04-10 2017-04-10 一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法 Pending CN107012361A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710228113.0A CN107012361A (zh) 2017-04-10 2017-04-10 一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710228113.0A CN107012361A (zh) 2017-04-10 2017-04-10 一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107012361A true CN107012361A (zh) 2017-08-04

Family

ID=59445184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710228113.0A Pending CN107012361A (zh) 2017-04-10 2017-04-10 一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107012361A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109913687A (zh) * 2019-02-24 2019-06-21 贵州省过程工业技术研究中心 一种碳粉在四元合金阳极板制备中的应用
CN110423917A (zh) * 2018-07-31 2019-11-08 荷贝克电池有限责任及两合公司 铅合金、电极和蓄电池
CN110923488A (zh) * 2019-12-24 2020-03-27 云南大泽电极科技股份有限公司 一种高温度配制铅合金的稀土添加工艺
CN112605522A (zh) * 2020-12-16 2021-04-06 厦门理工学院 一种Pb-Ag-RE合金阳极板焊接方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101245425A (zh) * 2007-08-08 2008-08-20 株洲冶炼集团股份有限公司 铅合金及其应用和制造方法
CN101654750A (zh) * 2009-09-08 2010-02-24 苏向东 一种无铝低钙的铅银钙稀土合金及其制备方法
CN103160704A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 北京有色金属研究总院 一种电积锌用铅合金阳极材料及其熔炼方法
CN106435263A (zh) * 2016-10-13 2017-02-22 昆明冶金研究院 一种节能抗腐蚀的Pb‑Ag‑La合金阳极板的制作方法
CN106591624A (zh) * 2016-12-01 2017-04-26 中南大学 一种提高铅合金压延阳极综合性能的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101245425A (zh) * 2007-08-08 2008-08-20 株洲冶炼集团股份有限公司 铅合金及其应用和制造方法
CN101654750A (zh) * 2009-09-08 2010-02-24 苏向东 一种无铝低钙的铅银钙稀土合金及其制备方法
CN103160704A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 北京有色金属研究总院 一种电积锌用铅合金阳极材料及其熔炼方法
CN106435263A (zh) * 2016-10-13 2017-02-22 昆明冶金研究院 一种节能抗腐蚀的Pb‑Ag‑La合金阳极板的制作方法
CN106591624A (zh) * 2016-12-01 2017-04-26 中南大学 一种提高铅合金压延阳极综合性能的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110423917A (zh) * 2018-07-31 2019-11-08 荷贝克电池有限责任及两合公司 铅合金、电极和蓄电池
CN109913687A (zh) * 2019-02-24 2019-06-21 贵州省过程工业技术研究中心 一种碳粉在四元合金阳极板制备中的应用
CN110923488A (zh) * 2019-12-24 2020-03-27 云南大泽电极科技股份有限公司 一种高温度配制铅合金的稀土添加工艺
CN112605522A (zh) * 2020-12-16 2021-04-06 厦门理工学院 一种Pb-Ag-RE合金阳极板焊接方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107012361A (zh) 一种电沉积锌用稀土合金阳极及其制备方法
CN103572080B (zh) 一种再生铝的除铁方法
CN105543540A (zh) 一种铜铬锆合金及其制备方法
CN104711638B (zh) 从ito废靶中经还原电解提取铟锡的方法
CN101294255A (zh) 一种汽车车身板用铝合金及其制造方法
CN103540762B (zh) 一种工频无心感应电炉熔铅除铜精炼工艺
CN101376166A (zh) 铬锆铜合金线杆的制备工艺
CN104611609B (zh) 一种有色金属电积用低银铅合金多元阳极材料的制备方法
CN102206838B (zh) 一种有色金属电积用阳极材料的制备方法
CN105420524B (zh) 一种使用k417g及dz417g合金返回料制备k424铸造高温合金的方法
CN106555073B (zh) 一种高强高导稀土铜镁合金接触线及其制备方法
CN103131924A (zh) 含Sm的Mg-Al-Zn系耐热变形镁合金
CN103160704A (zh) 一种电积锌用铅合金阳极材料及其熔炼方法
CN107058854A (zh) 一种Nb、V、Ti微合金化高锰高铝钢的真空熔炼方法
US11981979B2 (en) Device and method for preparing low-impurity regenerated brass alloy through step-by-step insertion of electrode
CN101368232B (zh) 一种从钴铜铁合金中回收有价金属的方法
CN103668340A (zh) 一种电解锰阳极板及制造方法
CN105543563A (zh) 一种减少钛元素烧损的锌铜钛中间合金熔炼方法
CN107841765B (zh) 一种锌电积用阳极材料及其制备方法
CN116334457A (zh) 抑制Fe有害作用连续热浸镀Al-Si-Mn-In牺牲阳极合金及其制备方法
CN105463516A (zh) 一种铅合金阳极板生产方法
CN114789240A (zh) 一种电解金属锰用阳极及其制备方法
CN105420548B (zh) 一种铅钙合金生产方法
CN114808041A (zh) 一种锰电积用Pb基赝形稳阳极的制备及活化再生方法
CN101514418A (zh) 一种铝钛中间合金及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170804

RJ01 Rejection of invention patent application after publication