CN112095118A - 一种复合二氧化铅阳极及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电极技术领域，尤其涉及一种复合二氧化铅阳极及其制备方法。本发明的复合二氧化铅阳极，包括支撑材料和涂层，支撑材料为泡沫铅，涂层为二氧化铅涂层，二氧化铅涂层设置于泡沫铅的上表面和下表面；本发明的制备方法包括以下制备步骤：收集阳极泥、清洗阳极泥、二氧化铅粉末的整形、压制成型、产品定型、阳极寿命测试、抗氯离子测试。本发明的复合二氧化铅阳极寿命长和稳定性高，本发明的复合二氧化铅电极，由于二氧化铅粉末插入金属铅中，在使用时形成致密的二氧化铅层，腐蚀机理为溶解，腐蚀速度慢，寿命长，并且在高电流密度的电解过程中，本发明的电极能被长期稳定地使用。
Description
技术领域
本发明涉及电极技术领域，尤其涉及一种复合二氧化铅阳极及其制备方法。
背景技术
众所周知，镀氧化铅的金属电极适用于要求耐腐蚀或高氧超电压的电解用的电极，例如产生氧的电解、阳极氧化、电镀、有机材料的电解、废水的电解处理等，并且在该电极方面作出了许多的改进。然而，由于还存在一些实际问题，因此这些电极工业上应用还有待改进的方面。用作这类电极的氧化铅有两种类型，即，斜方晶系的α-PbO2和钛型(rutile)结构的四方晶系β-PbO2。虽然在α-PbO2用作电解阳极时，耐腐蚀性能较β-PbO2差，但是当在金属基质(例如钛)上由电解方法产生α-PbO2时，可以用电镀得到内应变很小的α-PbO2。另一方面，尽管β-PbO2具有良好的导电性和良好的耐腐蚀性，但是如果由电解方法形成β-PbO2，那末一般增加由电镀引起的内应变，从而产生裂缝或降低β-PbO2与金属基质的结合性能。
此外，这些PbO2层的机械强度一般很低，加工性能差，并且由于PbO2的氧化作用，会使金属基质(例如钛)钝化，因此造成电传导困难。
在上述的诸问题中，为了改善金属基质和氧化铅之间的结合力，可采用增加金属基质表面积的方法，而且，已经提出了用放电方法将铂族金属部分地沉积在金属基质上的方法，在基质表面以分配方式配置细密贵金属，以便防止金属基质的钝化。然而这些方法需要大量昂贵的贵金属，所以是不切合实际的，此外，涉及到复杂工序的应用。
综上所述，由于氧化铅的性能和制造，已知的镀氧化铅的电极涉及到各种各样的问题，并具实际上还不能得到优良的电极。
铅电极在使用过程中，使用者的基本愿望是不要溶解，同时提供电极反应的场所，析出氧气。现有的铅电极会微量溶解，沉积到阴极产品中，但是一般失效模式是绝大部分二氧化铅层是脱落，掉入电镀槽，形成阳极泥，而不是愿望的电化学缓慢溶解。这些都不是使用者所需要的。因此需要考虑到如何反复回用这些材料，而不是把他们当作废物去处理，去填埋，导致环境污染。
为此，以上所述问题亟待解决。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种寿命长和稳定性高的复合二氧化铅阳极及其制备方法，并且该阳极具有在金属基质或塑胶基质上形成致密的和结合性优良的β-PbO2镀层，β-PbO2镀层具有较小的因电镀而产生的内应变。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种复合二氧化铅阳极，它包括支撑材料和涂层，所述支撑材料为泡沫铅，所述涂层为二氧化铅涂层，所述二氧化铅涂层设置于泡沫铅的上表面和下表面。
其中，泡沫铅的孔径为50-100PPI，厚度为10-15毫米，重量为100-150克/平方分米。
其中，二氧化铅涂层由二氧化铅粉末涂装于泡沫铅的上表面和下表面而成，二氧化铅粉末的粒度为50-450目。
其中，二氧化铅的涂装量为50-100克/平方分米。
上述复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的50-450目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压，压力为50-100公斤/平方厘米，保持1-2分钟，温度300-350度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极。
本发明的复合二氧化铅阳极的制备方法还包括以下制备步骤：
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验。
本发明的复合二氧化铅阳极的制备方法的步骤4)压制成型具体为：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为50-100PPI、厚度为10-15毫米、重量为100-150克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为50-100克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为50-100公斤/平方厘米，保持1-2分钟，温度300-350度，使产品定型，即制得预成型的铅板。
本发明的复合二氧化铅阳极的制备方法的步骤5)产品定型具体为：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度320-350度，时间30-45分钟，真空度为0.1-0.2巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极。铅粉之间微融化，强度增加，铅粉把二氧化铅粉包覆住，形成金属铅和二氧化铅的复合阳极，使产品定型。
上述复合二氧化铅阳极的使用方法中，复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
上述复合二氧化铅阳极的使用方法中，复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
本发明的有益效果为：本发明的复合二氧化铅阳极，由于二氧化铅粉末插入金属铅中，在使用时形成致密的二氧化铅涂层，腐蚀机理为溶解，腐蚀速度慢，寿命长，并且在高电流密度的电解过程中，本发明的阳极能被长期稳定地使用，该阳极可十分有效地用作各种电解方法或电解处理中要求耐腐蚀性好和氧过电压高的电极。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的50目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为50PPI、厚度为10毫米、重量为100克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为50克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为50公斤/平方厘米，保持1分钟，温度300度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度320度，时间30分钟，真空度为0.1巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的使用：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例2。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的100目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为55PPI、厚度为11毫米、重量为105克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为55克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为55公斤/平方厘米，保持1.1分钟，温度300度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度325度，时间32分钟，真空度为0.12巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的使用：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例3。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的150目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为60PPI、厚度为12毫米、重量为110克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为60克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为60公斤/平方厘米，保持1.2分钟，温度310度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度330度，时间34分钟，真空度为0.13巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的使用：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例4。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的200目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为65PPI、厚度为13毫米、重量为115克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为65克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为65公斤/平方厘米，保持1.3分钟，温度315度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度335度，时间36分钟，真空度为0.14巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例5。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的250目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为70PPI、厚度为14毫米、重量为120克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为70克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为70公斤/平方厘米，保持1.4分钟，温度320度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度340度，时间38分钟，真空度为0.15巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的使用：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例6。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的300目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为75PPI、厚度为15毫米、重量为125克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为75克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为75公斤/平方厘米，保持1.5分钟，温度325度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度345度，时间40分钟，真空度为0.16巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的使用：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例7。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的350目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为80PPI、厚度为10毫米、重量为130克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为80克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为80公斤/平方厘米，保持1.6分钟，温度330度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度350度，时间42分钟，真空度为0.18巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的使用：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例8。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的400目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为90PPI、厚度为12毫米、重量为140克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为90克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为90公斤/平方厘米，保持1.8分钟，温度340度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度320度，时间44分钟，真空度为0.19巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的使用：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例9。
本实施例的复合二氧化铅阳极的制备方法，它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的450目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为100PPI、厚度为15毫米、重量为150克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为100克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为100公斤/平方厘米，保持2分钟，温度350度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度340度，时间45分钟，真空度为0.2巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极；
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验，加速寿命列于表1中。
本实施例的复合二氧化铅阳极的使用：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。通过此方法，可以最低程度的耗费铅金属。
本实施例的复合二氧化铅阳极的铅金属的回用：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。通过本方法，可以循环使用铅金属，不会外排剧毒的铅金属及其化合物到环境中，获得巨大的经济效益和环境效益。
实施例1-实施例9制得的复合二氧化铅阳极的测试寿命测试结果如表1所示。
对比例1
采用市售铅银合金作为对比阳极。银含量为1.5％。
阳极寿命测试
用这些试样作阳极，在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对这些试样进行加速电解试验。加速寿命列于表1中。
抗氯离子测试
用这些试样作阳极，在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对这些试样进行加速电解试验。加速寿命列于表1中。
表1加速测试寿命表
从表1可以看出，没有二氧化铅的普通铅合金阳极，在没有氯离子情况下，寿命可以达到300小时；在有氯离子的溶液中，阳极表面不能成黑色膜，在很短的时间内，就损坏，阳极片状从基质上剥落下来。对于有二氧化铅的复合铅阳极，可以有效的成膜，加速寿命都很长，大大高于铅合金阳极；特别是在有氯离子的溶液中，阳极表面能成黑色膜，可以有效的成膜，加速寿命都很长，大大高于铅合金阳极对于有二氧化铅的复合铅阳极。
且二氧化铅微粉颗粒大小对于寿命有一定影响。50-200目的二氧化铅粉末含量的阳极有更长的寿命，因泡沫铅层对于50-200目的二氧化铅粉末颗粒的包覆更好，机械强度更高，可以防止冲刷作用使二氧化铅粉末脱落。而过细的二氧化铅粉末，在泡沫铅的微孔中，几个或者几十颗团聚在一起，泡沫铅的铅层对于二氧化铅粉末的机械夹持作用下降，在使用时，有脱落粉化的风险。
二氧化铅粉末颗粒大小，与泡沫铅的孔径PPI有一定的适配关系。泡沫铅的孔径是二氧化铅颗粒直径的1.5-3倍，这样进入泡沫铅每个孔隙内的二氧化铅颗粒数在1-2颗，可以达到最好的机械夹持作用。
本发明的复合二氧化铅阳极，由于二氧化铅粉插入金属铅中，在使用时形成致密的二氧化铅层，腐蚀机理为溶解，腐蚀速度慢，寿命长，并且甚至在高电流密度的电解过程中，本发明的电极能被长期稳定地使用，该电极可十分有效地用作各种电解方法或电解处理中要求耐腐蚀性好和氧过电压高的电极。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种复合二氧化铅阳极，其特征在于：它包括支撑材料和涂层，所述支撑材料为泡沫铅，所述涂层为二氧化铅涂层，所述二氧化铅涂层设置于泡沫铅的上表面和下表面。
2.根据权利要求1所述的一种复合二氧化铅阳极，其特征在于：所述泡沫铅的孔径为50-100PPI，厚度为10-15毫米，重量为100-150克/平方分米。
3.根据权利要求1所述的一种复合二氧化铅阳极，其特征在于：所述二氧化铅涂层由二氧化铅粉末涂装于泡沫铅的上表面和下表面而成，所述二氧化铅粉末的粒度为50-450目。
4.根据权利要求3所述的一种复合二氧化铅阳极，其特征在于：所述二氧化铅的涂装量为50-100克/平方分米。
5.权利要求1-4所述的一种复合二氧化铅阳极的制备方法，其特征在于：它包括以下制备步骤：
1)、收集阳极泥：把掉落的阳极泥收集；
2)、清洗阳极泥：阳极泥中通常有金属铜，锌，钴，镍等的碎粉。把混合物置于倾斜式滚筒式阳极袋中，插入不溶性阳极通电，使用200克/升硫酸作为电解液。转动滚筒，阳极泥在滚筒内转动，与阳极接触导电，把阳极泥中的铜、锌、钴、镍等金属粉末溶解，溶解的金属离子，通过萃取分离出来，电解为纯金属，未溶解的二氧化铅粉末烘干备用；
3)、二氧化铅粉末的整形：测试二氧化铅粉末颗粒，根据颗粒大小，确定球磨工艺；将二氧化铅粉末在球磨机内球磨粉粹，烘干，过筛，得到所需要颗粒大小的50-450目过筛的二氧化铅粉末；
4)、压制成型：将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压，压力为50-100公斤/平方厘米，保持1-2分钟，温度300-350度，使产品定型，即制得预成型的铅板；
5)、产品定型：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极。
6.根据权利要求5所述的一种复合二氧化铅阳极的制备方法，其特征在于：它还包括以下制备步骤：
6)、阳极寿命测试
在150克/升硫酸水溶液中，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验；
7)、抗氯离子测试
在150克/升硫酸水溶液中加入氯离子为5克/升盐酸，在60℃的温度下用100安培/分米2电流密度对复合二氧化铅阳极进行加速电解试验。
7.根据权利要求5所述的一种复合二氧化铅阳极的制备方法，其特征在于：所述步骤4)压制成型具体为：选用采用聚氨酯泡沫电解镀铅方法制作而成、孔径为50-100PPI、厚度为10-15毫米、重量为100-150克/平方分米的泡沫铅，将二氧化铅粉末涂装在泡沫铅两个表面，二氧化铅粉末的涂装量为50-100克/平方分米；然后把涂装好的铅-二氧化铅复合材料送入模具中加热加压成型，压力为50-100公斤/平方厘米，保持1-2分钟，温度300-350度，使产品定型，即制得预成型的铅板。
8.根据权利要求5所述的一种复合二氧化铅阳极的制备方法，其特征在于：所述步骤5)产品定型具体为：将预成型的铅板，进行真空热熔处理，温度320-350度，时间30-45分钟，真空度为0.1-0.2巴，使产品定型，即制得复合二氧化铅阳极。
9.一种复合二氧化铅阳极的使用方法，其特征在于：复合二氧化铅阳极在使用过程中脱落的微粉，沉积在槽底回收，少量的通过过滤机滤芯捕集，然后回收。
10.根据权利要求9所述的一种复合二氧化铅阳极的使用方法，其特征在于：复合二氧化铅阳极在使用过程中，随着阳极的消耗逐步增多二氧化铅，将二氧化铅溶解在醋酸中，电镀在聚氨酯泡沫表面，制成泡沫铅，实现铅金属的循环使用。
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