CN112626569A - 一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺，具体地说，所述锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺结合了橡胶硫化工艺和涂层工艺的优缺点，采用加入新型粘合剂的乙烯基酯涂料，能够使涂层和铝板之间有非常良好的粘接性，且无缝隙，电解液很难直接腐蚀铝板，绝大多数涂料自身存在脆性，铝板在后期使用过程中，容易发生碰撞和敲击，易出现开裂，致使涂层脱落，电解液直接腐蚀铝板。本发明在涂层的基础上，采用热注塑工艺，将ABS树脂颗粒浇铸到涂层的表面，起到防撞击和绝缘的作用，形成双层防护，能够大大提高锌电极铝板的使用寿命至12个月以上，大幅降低了企业在锌片生产过程中阴极铝板的使用成本。

Description

一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺
技术领域
本发明属于，具体地说，本发明涉及一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺。
背景技术
我国是锌生产大国，2019年锌生产量为624万吨，占世界锌产量的45%左右，锌生产工艺有火法和湿法两种不同冶金工艺，国内85%采用湿法炼锌工艺，湿法炼锌和火法炼锌相比，主要优势是生产效率高、综合成本低、作业环境好、利于环保。随着国家对能源、安全环保等要求日益严格，湿法炼锌所占比例势必会逐步增大，据调查，新增锌产能生产工艺全部为湿法炼锌；阴极铝板是湿法炼锌重要生产部件，占锌片加工变动成本的8-12%（受工况条件影响），经初步统计，锌电积工业生产中,吨锌消耗阴极铝板为0.1-0.5块不等,阴极铝板使用寿命为3-6个月，含F、Cl过高的工况条件使用寿命仅为1周。锌冶炼厂原料来源多元化，各种杂矿比例增大，硫酸锌电解液组成波动加大，造成硫酸锌电解液体中氯离子、氟离子超标，从极板边缘向内部致使铝阴极铝板腐蚀程度加剧；
现阶段针对延长阴极铝板使用寿命的方法主要有橡胶硫化工艺和涂层工艺，但是效果都不是很好，主要存在以下问题：1、橡胶硫化工艺在初期使用过程中不尽人意，使用4个月以上的阴极铝板，由于橡胶自身的老化和物理形变，橡胶和铝板之间出现缝隙，电解液通过此缝隙进入橡胶和铝板中间，直接腐蚀铝板，在后期阴极铝板回收利用的过程中，残留在铝板上的废旧橡胶条难处理；2、在传统防腐涂层工艺中，绝大部分传统涂料由于自身的抗腐蚀性能以及和铝板之间的粘接性问题，在使用4个月左右就会大面积脱落，加之阴极铝板自身的加工工艺问题，传统涂层工艺只能延长铝板2-3个月的使用寿命。
发明内容
为克服背景技术中存在的问题，本发明公开了一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺，本发明结合橡胶硫化工艺和涂层工艺的优缺点，采用加入新型粘合剂的乙烯基酯涂料，能够使涂层和铝板之间有非常良好的粘接性，且无缝隙，电解液很难直接腐蚀铝板，绝大多数涂料自身存在脆性，铝板在后期使用过程中，发生碰撞和敲击，都会出现开裂，致使涂层脱落，电解液腐蚀铝板，本发明在涂层的基础上，采用热注塑工艺，将ABS树脂颗粒浇铸到涂层的表面，起到防撞击和绝缘的作用，形成双层防护，能够大大提高锌电极铝板的使用寿命至12个月以上，大幅降低了企业在锌片生产过程中阴极铝板的使用成本。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
所述锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺主要包括以下步骤：
（1）对阴极铝板进行打磨；
（2）将打磨好的阴极铝板表面进行清洁、除油；
（3）配制底漆；
（4）调制面漆；
（5）采用刷涂、滚涂、喷涂的方式将配制好的底漆均匀涂刷在阴极铝板表面，调制好的面漆覆盖在底漆表面，重复涂刷2-5次刷成厚度300um-1200um的防腐涂层；
（6）干燥，涂刷后的阴极铝板在25-40℃烤房内进行干燥，防腐层完全干燥即可；
（7）在涂层表面，将ABS树脂颗粒在260℃条件下溶解，通过定制模具，将溶解后的ABS树脂通过压力管道挤压到铝板表面自然冷却成型。
作为优选：其特征在于：所述步骤（1）中对阴极铝板进行打磨是对阴极铝板液面线以上位置及三个侧边绝缘条位置的基材进行打磨，去除阴极铝板上的钝化膜，钝化膜为氧化铝和氢氧化铝，使阴极铝板表面粗糙，阴极铝板本身的金属层曝露出，打磨好的基材用抹布浸蘸异丙醇擦拭，进行清洁、除油。
作为优选：所述步骤（3）中配制底漆是指在乙烯酯中加入特制粘合剂，粘合剂的主要成分为改性硅烷，制成新型乙烯基酯树脂衬里，增强底漆与金属表面的粘接性，把加入特殊粘合剂的乙烯基酯底漆均匀涂刷在打磨好的基材表面。
作为优选：所述步骤（4）中调制面漆是指在乙烯基酯玻璃鳞片面漆中加入促进剂，面漆与促进剂的配比为39:1充分搅拌均匀，制成复合型的乙烯基鳞片树脂，将调制好的面漆覆盖在底漆表面。
作为优选：所述促进剂为异丙苯过氧化氢、异丙苯，各占50%。
作为优选：所述复合型的乙烯基鳞片树脂包括烷氧基硅烷0.1-0.2、聚氨酯0.1-0.2、环烷酸钴0.01-0.09、苯乙烯0.1-0.3，余量为甲醇。
本发明的有益效果：所述锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺结合橡胶硫化工艺和涂层工艺的优缺点，采用加入新型粘合剂的乙烯基酯涂料，能够使涂层和铝板之间有非常良好的粘接性，且无缝隙，电解液很难直接腐蚀铝板，绝大多数涂料自身存在脆性，铝板在后期使用过程中，发生碰撞和敲击，都会出现开裂，致使涂层脱落，电解液腐蚀铝板，本发明在涂层的基础上，采用热注塑工艺，将ABS树脂颗粒浇铸到涂层的表面，起到防撞击和绝缘的作用，形成双层防护，能够大大提高锌电极铝板的使用寿命至12个月以上，降低了企业在锌片生产过程中阴极铝板的成本。
具体实施方式
为使上述目的，技术方案和有益效果更加清晰明确，以下结合实施例对本发明做具体描述。
实施例1：
所述锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺主要包括以下步骤：
（1）对阴极铝板进行打磨，对阴极铝板进行打磨是对阴极铝板液面线以上位置及三个侧边绝缘条位置的基材进行打磨，去除阴极铝板上的钝化膜，钝化膜为氧化铝和氢氧化铝，使阴极铝板表面粗糙，阴极铝板本身的金属层曝露出；
（2）将打磨好的阴极铝板表面进行清洁、除油，打磨好的基材用抹布浸蘸异丙醇擦拭，进行清洁、除油；
（3）配制底漆，配制底漆是指在乙烯酯中加入特制粘合剂，粘合剂的主要成分为改性硅烷，制成新型乙烯基酯树脂衬里，增强底漆与金属表面的粘接性，把加入特殊粘合剂的乙烯基酯底漆均匀涂刷在打磨好的基材表面；
（4）调制面漆，调制面漆是指在乙烯基酯玻璃鳞片面漆中加入促进剂，所述促进剂为异丙苯过氧化氢、异丙苯，各占50%混合制成，面漆与促进剂的配比为39:1充分搅拌均匀，制成复合型的乙烯基鳞片树脂，将调制好的面漆覆盖在底漆表面，所述复合型的乙烯基鳞片树脂包括烷氧基硅烷0.1、聚氨酯0.1、环烷酸钴0.01、苯乙烯0.2，甲醇0.59；
（5）采用刷涂的方式将配制好的底漆涂布在阴极铝板表面，调制好的面漆覆盖在底漆表面，重复涂刷2-5次刷成厚度300um-1200um的防腐涂层；
（6）干燥，涂刷后的阴极铝板在25-40℃烤房内进行干燥，防腐层完全干燥即可；
（7）在涂层表面，将ABS树脂颗粒在260℃条件下溶解，通过定制模具，将溶解后的ABS树脂通过压力管道挤压到铝板表面自然冷却成型。
实施例2
所述锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺主要包括以下步骤：
（1）对阴极铝板进行打磨，对阴极铝板进行打磨是对阴极铝板液面线以上位置及三个侧边绝缘条位置的基材进行打磨，去除阴极铝板上的钝化膜，钝化膜为氧化铝和氢氧化铝，使阴极铝板表面粗糙，阴极铝板本身的金属层曝露出；
（2）将打磨好的阴极铝板表面进行清洁、除油，打磨好的基材用抹布浸蘸异丙醇擦拭，进行清洁、除油；
（3）配制底漆，配制底漆是指在乙烯酯中加入特制粘合剂，粘合剂的主要成分为改性硅烷，制成新型乙烯基酯树脂衬里，增强底漆与金属表面的粘接性，把加入特殊粘合剂的乙烯基酯底漆均匀涂刷在打磨好的基材表面；
（4）调制面漆，调制面漆是指在乙烯基酯玻璃鳞片面漆中加入促进剂，所述促进剂为异丙苯过氧化氢、异丙苯，各占50%混合制成，面漆与促进剂的配比为39:1充分搅拌均匀，制成复合型的乙烯基鳞片树脂，将调制好的面漆覆盖在底漆表面，所述复合型的乙烯基鳞片树脂包括烷氧基硅烷0.2、聚氨酯0.2、环烷酸钴0.1、苯乙烯0.3，甲醇0.2；
（5）采用滚涂的方式将配制好的底漆涂布在阴极铝板表面，调制好的面漆覆盖在底漆表面，重复涂刷2-5次刷成厚度300um-1200um的防腐涂层；
（6）干燥，涂刷后的阴极铝板在25-40℃烤房内进行干燥，防腐层完全干燥即可；
（7）在涂层表面，将ABS树脂颗粒在260℃条件下溶解，通过定制模具，将溶解后的ABS树脂通过压力管道挤压到铝板表面自然冷却成型。
实施例3：
所述锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺主要包括以下步骤：
（1）对阴极铝板进行打磨，对阴极铝板进行打磨是对阴极铝板液面线以上位置及三个侧边绝缘条位置的基材进行打磨，去除阴极铝板上的钝化膜，钝化膜为氧化铝和氢氧化铝，使阴极铝板表面粗糙，阴极铝板本身的金属层曝露出；
（2）将打磨好的阴极铝板表面进行清洁、除油，打磨好的基材用抹布浸蘸异丙醇擦拭，进行清洁、除油；
（3）配制底漆，配制底漆是指在乙烯酯中加入特制粘合剂，粘合剂的主要成分为改性硅烷，制成新型乙烯基酯树脂衬里，增强底漆与金属表面的粘接性，把加入特殊粘合剂的乙烯基酯底漆均匀涂刷在打磨好的基材表面；
（4）调制面漆，调制面漆是指在乙烯基酯玻璃鳞片面漆中加入促进剂，所述促进剂为异丙苯过氧化氢、异丙苯，各占50%混合制成，面漆与促进剂的配比为39:1充分搅拌均匀，制成复合型的乙烯基鳞片树脂，将调制好的面漆覆盖在底漆表面，所述复合型的乙烯基鳞片树脂包括烷氧基硅烷0.15、聚氨酯0.2、环烷酸钴0.07、苯乙烯0.25，甲醇0.33；
（5）采用喷涂的方式将配制好的底漆涂布在阴极铝板表面，调制好的面漆覆盖在底漆表面，重复涂刷5次刷成厚度1200um的防腐涂层；
（6）干燥，涂刷后的阴极铝板在35℃烤房内进行干燥，防腐层完全干燥即可；
（7）在涂层表面，将ABS树脂颗粒在260℃条件下溶解，通过定制模具，将溶解后的ABS树脂通过压力管道挤压到铝板表面自然冷却成型。
实验分析：
将三块腐蚀程度相近的阴极铝板标号后进行实验操作，阴极铝板以数字序号进行标号，标号1号板、2号板、3号板；
1号板利用成型的PE材质胶条，通过聚氨酯类结构胶水，将胶条人工卡在阴极板三个侧边；
2号板在利用实施例1、实施例2、实施例3记载的技术方案对2号板进行处理，处理效果对比后，选用实施例3记载的技术方案进行处理；
3号板不做任何处理，继续进行使用。
三块板在使用3个月后进行腐蚀情况对比，1号板胶条和铝板之间出现缝隙，2号板状态良好，3号板腐蚀状况严重，对比结果记录后，3号板进行替换处理，1号板及2号板继续进行实验，1号板在4个月后胶条与铝板间的空隙更大，2号板4个月后情况依旧良好，2号板在使用12月以后防腐涂层表面出现轻度腐蚀，但是不影响阴极板正常使用，根据实际实验结果对比突出本发明的防腐工艺可延长使用寿命12个月以上，而原始方法阴极铝板使用四个月防腐层即开始脱落。
综上所述，本发明是在绝缘条和铝板中间增加一道防腐涂层，在阴极铝板液面线以上位置制作防腐涂层，防止酸雾腐蚀裸露在电解液以上的阴极铝板，由于涂料的灵活性，可根据工况条件，调整防腐涂层的宽度及厚度，大幅度提高电解锌生产过程中阴极铝板的使用寿命，根据工况不同，可延长使用寿命12个月以上，假设一个年产10万吨锌的冶炼厂，使用胶条铝板一年使用量为16000片，采用本发明记载的防腐工艺处理的铝板使用寿命延长，一年用量为6000片，可为企业节约约756万元的成本。
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 (6)

1.一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺，其特征在于，所述锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺主要包括以下步骤：
（1）对阴极铝板进行打磨；
（2）将打磨好的阴极铝板表面进行清洁、除油；
（3）配制底漆；
（4）调制面漆；
（5）采用刷涂、滚涂、喷涂的方式将配制好的底漆涂布在阴极铝板表面，调制好的面漆覆盖在底漆表面，重复涂刷2-5次刷成厚度300um-1200um的防腐涂层；
（6）干燥，涂刷后的阴极铝板在25-40℃烤房内进行干燥，防腐层完全干燥即可；
（7）在涂层表面，将ABS树脂颗粒在260℃条件下溶解，通过定制模具，将溶解后的ABS树脂通过压力管道挤压到铝板表面自然冷却成型。
2.根据权利要求1中所述的一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺，其特征在于：所述步骤（1）中对阴极铝板进行打磨是对阴极铝板液面线以上位置及三个侧边绝缘条位置的基材进行打磨，去除阴极铝板上的钝化膜，钝化膜为氧化铝和氢氧化铝，使阴极铝板表面粗糙，阴极铝板本身的金属层曝露出，打磨好的基材用抹布浸蘸异丙醇擦拭，进行清洁、除油。
3.根据权利要求1中所述的一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺，其特征在于：所述步骤（3）中配制底漆是指在乙烯酯中加入特制粘合剂，粘合剂的主要成分为改性硅烷，制成新型乙烯基酯树脂衬里，增强底漆与金属表面的粘接性，把加入特殊粘合剂的乙烯基酯底漆均匀涂刷在打磨好的基材表面。
4.根据权利要求1中所述的一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺，其特征在于：所述步骤（4）中调制面漆是指在乙烯基酯玻璃鳞片面漆中加入促进剂，面漆与促进剂的配比为39:1充分搅拌均匀，制成复合型的乙烯基鳞片树脂，将调制好的面漆覆盖在底漆表面。
5.根据权利要求4中所述的一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺，其特征在于：所述促进剂为异丙苯过氧化氢、异丙苯，各占50%。
6.根据权利要求4中所述的一种锌冶炼电解锌阴极铝板的防腐工艺，其特征在于：所述复合型的乙烯基鳞片树脂包括烷氧基硅烷0.1-0.2、聚氨酯0.1-0.2、环烷酸钴0.01-0.1、苯乙烯0.2-0.3，余量为甲醇。
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