一种锌电积用铅-铁酸锌复合阳极及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109468667A(43)申请公布日2019.03.15(21)申请号201910040251.5(22)申请日2019.01.16(71)申请人江西理工大学地址341000江西省赣州市红旗大道86号(72)发明人钟晓聪徐志峰张斌陈芳会(74)专利代理机构长沙智德知识产权代理事务所(普通合伙)43207代理人曾芳琴(51)Int.Cl.C25C7/02(2006.01)C25C1/16(2006.01)B22F3/14(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种锌电积用铅-铁酸锌复合阳极及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种锌电积用铅-铁酸锌复合阳极及其制备方法。该复合阳极由铅和铁酸锌组成，铅为连续相，铁酸锌为分散相。该复合阳极制备方法为：首先，采用混料机将铅粉、铁酸锌粉混合均匀；然后，采用热压烧结炉使铅、铁酸锌混合料烧结；最后，烧结制备的复合阳极随炉冷却至室温。烧结过程中，Pb粉熔融形成液相，冷却后形成以铅为连续相、铁酸锌为弥散相的复合阳极。由于铁酸锌在硫酸溶液中稳定性好、析氧活性高，该复合阳极相较传统铅合金阳极板具有耐腐蚀性能好、能耗低的优点。CN109468667ACN109468667A权利要求书1/1页1.一种锌电积用铅-铁酸锌复合阳极，其特征在于，该复合阳极由铅和铁酸锌组成，其中，铅为连续相，铁酸锌为分散相，且铅与铁酸锌相通过热压烧结实现冶金结合。2.如权利要求1所述的锌电积用铅-铁酸锌复合阳极，其特征在于，铅和铁酸锌的质量比为6:1～10:1。3.如权利要求2所述的锌电积用铅-铁酸锌复合阳极，其特征在于，铅和铁酸锌的质量比为8:1。4.一种如权利要求1-3任一项所述的锌电积用铅-铁酸锌复合阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用混料机将铅粉、铁酸锌粉混合均匀；采用热压烧结炉使铅、铁酸锌混合料烧结；烧结制备的复合阳极随炉冷却至室温。5.如权利要求4所述的锌电积用铅-铁酸锌复合阳极的制备方法，其特征在于，铅粉颗粒粒径为100nm～1000μm；铁酸锌粉颗粒粒径为50nm～1000μm。6.如权利要求5所述的锌电积用铅-铁酸锌复合阳极的制备方法，其特征在于，铅粉颗粒粒径为50μm；铁酸锌粉颗粒粒径为20μm。7.如权利要求4所述的锌电积用铅-铁酸锌复合阳极的制备方法，其特征在于，热压烧结温度为327～337℃，压力为10～30MPa。2CN109468667A说明书1/2页一种锌电积用铅-铁酸锌复合阳极及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料制备领域，尤其涉及一种锌电积用铅-铁酸锌复合阳极及其制备方法。背景技术[0002]锌电积工序普遍采用铅银合金阳极板。在服役过程中，阳极板表面逐渐形成一层保护性膜层，减缓铅银阳极板的腐蚀，同时，在膜层表面进行析氧反应。由于膜层主要组分为二氧化铅、硫酸铅及非化学计量比铅氧化物，这些组分在硫酸溶液中稳定性差，膜层易脱落，进而导致铅银阳极寿命不理想和阴极锌铅含量超标。此外，膜层析氧活性较差，析氧过电位高，导致锌电积过程能耗高。[0003]基于上述问题，本领域人员研发了系列铅基涂层阳极，即，将析氧活性较高的氧化物涂覆在铅合金表面，以提高铅基阳极的析氧活性并降低能耗。然而，该类阳极往往存在活性氧化物颗粒与铅合金基底结合强度不理想，在服役过程中，涂层易从基底脱落，涂层寿命短、维护成本高。发明内容[0004]针对传统铅银阳极、涂层阳极存在的膜层氧化物稳定性不高、析氧活性较低的缺点，本发明提出一种铅-铁酸锌复合阳极及其制备方法。[0005]本发明提出的一种锌电积用铅-铁酸锌复合阳极由铅和铁酸锌组成，其中，铅为连续相，铁酸锌为分散相，且铅与铁酸锌相通过热压烧结实现冶金结合。[0006]优选地，铅和铁酸锌的质量比为6:1～10:1。[0007]优选地，铅和铁酸锌的质量比为8:1。[0008]本发明提出的一种如上述任一项所述的锌电积用铅-铁酸锌复合阳极的制备方法，包括以下步骤：[0009]采用混料机将铅粉、铁酸锌粉混合均匀；[0010]采用热压烧结炉使铅、铁酸锌混合料烧结；[0011]烧结制备的复合阳极随炉冷却至室温。[0012]优选地，铅粉颗粒粒径为100nm～1000μm；铁酸锌粉颗粒粒径为50nm～1000μm。[0013]优选地，铅粉颗粒粒径为50μm；铁酸锌粉颗粒粒径为20μm。[0014]优选地，热压烧结温度为327～337℃，压力为10～30MPa。[0015]本发明的发明构思及技术原理如下：[0016]铁酸锌是硫化锌精矿焙烧过程中的副产物，其在酸浸过程中稳定性好，不易溶出，说明其在硫酸溶液中稳定性好。此外，多篇文献报道指出，铁酸锌是半导体，在碱性体系光解水活性高。受此启发，本发明