一种电解金属锰用阳极及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114789240A(43)申请公布日2022.07.26(21)申请号202210472059.5C22C1/02(2006.01)(22)申请日2022.04.29C22C11/06(2006.01)C22C11/10(2006.01)(71)申请人贵州省新材料研究开发基地C22F1/12(2006.01)地址550025贵州省贵阳市贵阳国家高新C25C1/10(2006.01)技术产业开发区沙文园区高纳路779C25C7/02(2006.01)号贵州科学院高新技术产业创新基地2栋(72)发明人黄健李武斌胡志同李勇叶昌美张谊杜洪伍(74)专利代理机构北京汇信合知识产权代理有限公司11335专利代理师尚鹏程(51)Int.Cl.B22D11/114(2006.01)B22D11/115(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种电解金属锰用阳极及其制备方法(57)摘要本发明提供一种电解金属锰用阳极制备方法，包括：将金属Pb、Sn、Sb和Ag按预定比例加入到坩埚电阻炉中加热到600‑700℃进行熔炼；在脉冲电流和静磁场作用下，打开冷却装置，模具温度从600℃降温到100℃，降温时间为6小时，熔体凝固成型；对轧辊进行预热，对凝固成型的金属进行轧制处理，获得均质细晶金属板材；将细晶金属板材进行冲孔处理获得电解金属锰用阳极。本发明通过连铸连轧工艺、电流、外加磁场处理，本发明提高了电解锰用阳极材料的耐腐蚀性能、机械强度、电催化活性和使用寿命，大幅度降低了湿法冶金过程中的材料成本、槽电压及能耗，获得了组织均匀和晶粒细小的薄板，满足湿法冶金领域电解金属锰的技术要求。CN114789240ACN114789240A权利要求书1/1页1.一种电解金属锰用阳极，其特征在于，所述电解金属锰用阳极由按重量百分比计的下列原料制备：Sn1％～6％，Sb1％～6％，Ag0.05％～0.2％，余量为铅。2.一种电解金属锰用阳极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将金属Pb、Sn、Sb和Ag按预定比例加入到坩埚电阻炉中加热到600‑700℃进行熔炼；S2：在脉冲电流和静磁场作用下，打开冷却装置，设置模具温度从600℃降温到100℃，降温时间为6小时，将S1中形成的熔体凝固成型；S3：对轧辊进行预热，对S2中凝固成型的金属进行轧制处理，获得均质细晶金属板材；S4：将细晶金属板材进行冲孔处理获得电解金属锰用阳极。3.根据权利要求2所述的电解金属锰用阳极的制备方法，其特征在于：所述S2中凝固成型过程中施加静磁场和脉冲电流，静磁场为20‑40mT静磁场，脉冲电流10‑30Hz峰值400A的脉冲电流。4.根据权利要求2所述的电解金属锰用阳极的制备方法，其特征在于：所述S3中采用连铸连轧成型，轧辊的铸轧速度为400‑800mm/min。5.根据权利要求2所述的电解金属锰用阳极的制备方法，其特征在于：所述S4中细晶金属板材厚度为3‑10mm。6.根据权利要求2所述的电解金属锰用阳极的制备方法，其特征在于，所述细晶金属板材的冲孔直径为10‑50mm。2CN114789240A说明书1/4页一种电解金属锰用阳极及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锰电解槽阳极材料制备技术领域，具体涉及一种电解金属锰用阳极及其制备方法。背景技术[0002]电解金属锰是指用锰矿石经酸浸出获得硫酸锰，再送电解槽电解析出的单质金属锰的过程。电解过程中采用不锈钢作为阴极，以铅合金为阳极，电解过程中的电极材料要求具有较好的导电性、耐腐蚀性、较好的电催化活性、高的机械强度和良好的加工性能、长使用寿命以及低成本等综合性能。目前，我国电解金属锰生产的直流电耗为5600～7000kWh/t，电流效率为65～70％，存在成本高、高能耗、低电效的问题。电解锰生产过程中，阳极会发生析氧反应，受到析氧反应动力学的限制，阳极会产生析氧过电位，使得电解锰过程中的槽电压升高，增加锰金属生产的直流电耗、析氧反应过电位高和使用过程易弯曲变形的缺点。[0003]目前也有不少关于湿法冶金用阳极材料在机械强度、耐腐蚀性能和电催化活性等方面的改进研究。[0004]专利号为CN201910239624.1的专利涉及阳极材料制备技术领域，是一种低Ag铅合金复合阳极材料制备方法，采用的纳米复合氧化物以纳米二氧化钛颗粒、纳米二氧化铱(IrO2)颗粒、纳米二氧化铅颗粒为原料配制而成，使得加入之后，极大程度的降低了Pb‑0.2％Ag合金中Ag的含量，而且提高Pb的相对含量，同时引入了纳米二氧化钛颗粒、纳米二氧化铱(IrO2)颗粒成分，使得材料的析氧电催化活性大幅度的提高，导电性好，电流效率高，节约了能源。[0005]专利号为CN2018106077