成果简介：
目前新电积过程中使用的铅银合金阳极板还存在析氧电位高、能耗高、强度低、银含量高产生的阳极成本高等问题，昆明冶金研究院自主研发锌电积用新型多元合金阳极板，包括研究锌电积铅银
稀土阳极板中稀土元素作用机制及合金成分设计，研究锌电积铅银稀土阳极板浇铸工艺、镀膜工艺和工业化生产技术;
解决关键问题：1)阳极板面刚度大，避免了电积过程出现阴阳极板搭接产生的短路现象;2)阳极耐腐蚀性好，降低了电解液中铅的含量;3)合金元素与铅发生“协同”作用，提高析氧催化活性，从而降低电积过程槽电压;4)阳极泥形态好，呈片状，达到一定厚度后自然脱落。
市场应用及前景
本项目提出的锌电积用新型多元合金阳极板，工艺技术先进，生产技术方案可行，所提出的技术措施恰当，所采用的工艺对环境压力小，符合国家提出的供给侧结构性改革、先进制造等产业政策。对此工艺来说，所用的原料在我省容易获得，工艺易于推广实施。
应用案例：该产品已经云南驰宏锌锗股份有限公司、云南金鼎锌业有限公司、云南永昌铅锌股份有限公司投入使用，两个电积周期后即可产出0#Zn，析出锌产量相比传统铅银阳极板要高出2~3%。
研发背景
在践行绿色发展、绿水青山就是金山银山的思想指导下，锌产业正在向规模化、技术先进及有资源的地区发展。锌冶炼行业必须解决生产成本高、产品质量低和直流电耗高等问题。
据统计，生产1吨锌需消耗阳极0.15片，阴极0.2片。2017年阳极消耗约90万片，每片价格约0.3万元，国内锌电积阳极板消耗每年为27亿元，市场需求巨大。因此，我们开展了对阳极板改造，以期大大降低锌电积过程的能源消耗，缩小锌冶炼企业与工业发达国家的差距，同时对缓解我国能源紧张局面、促进国民经济的发展具有重要意义。
作用原理
合金元素作用机理：
Ag：易在亚晶和晶界处偏聚，晶界和枝晶界区域更耐腐蚀;改善机械强度和抗蠕变强度，但效果有限;促进致密氧化膜层形成，当质量含量在0.5~1.0%时可减少腐蚀速率，降低阳极电位约120 mV。
Ca：加入质量含量0.08%Ca可改善机械强度，但加入过量的Ca会增加腐蚀速率，Ca的作用随着工作时间延长而慢慢变弱，这是因为Ca会在表面氧化层中溶解。
La：La细化晶粒，降低腐蚀;La降低PbO2表面膜层的电阻率;但其抑制氧化膜生长，有效降低析氧过电位，可降低电耗。
Sr：Sr的加入不会大幅度增加阳极电位，Sr可以降低氧化物的剥落数量，因此延长阳极的寿命，提高阴极产品纯度。
市场分析
项目中通过加入合适种类及含量的稀土元素，在不影响铅阳极其他性能的条件下，对铅基体进行强化，既能促进新型阳极材料的工业化应用进程，又能开发新的稀土金属应用领域，拓宽稀土金属的应用范围，具有十分重要的研究意义。另外，稀土元素价格较银便宜得多，如果能通过加入稀土元素降低锌电积工业用Pb-Ag合金阳极中银含量，将能极大地节约锌电积工业的固定资本投入，降低成本。
声明：
“锌电积用新型多元合金阳极板研发项目” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：昆明冶金研究院
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2024年12月27日 ~ 29日 
