锌电积过程阳极板腐蚀快的原因及对策

中图分类号 ：Ｆ ２ ． Ｔ Ｉ２ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６— ６ ２ ２０ ）４－ ０ ２— ２ １０ ２０ （ ０ ８ ０ ０ ３ ０
ｏＦ ＴＨＥ ＡＮｏＤＥ ＬＡＴＥ ＲＡＰ Ｉ Ｐ Ｉ）
ＴＨＥ ＲＥＡＳ ｏＮＳ ＡＮＤ Ｃｏ
Ｃ０ＲＲＯＳＩ ＯＮ Ｎ Ｉ ＴＨＥ Ｃ Ｚｌ ＥＬＥＣ’Ｒｌ Ｉ ＣＡＬ ＮＴＥＧＲＡ１Ｉ ’ Ｉ ’ ｏ ＰＲｏＣＥＳ Ｓ
用 ６ ， ０ｄ 抬出清理干净板面后发现 ， 板面局部腐蚀成
无 规律 的 ４ ０～ ，ｏ ｍ 的孔 洞 ， 孔 洞周 围板 面 ， ８ ４１ｏ ｍ 对
究 阳极板腐蚀快的原 因， 寻求延长其使用寿命的对 策 ， 有重要 的 现实意 义 。 具
采样 分 析结果 为 Ａ ．５ 、 ｕ０ １％ 、ａ０４ ％ 、 ｇ １％ Ｃ ．５ Ｃ ．０ ０
ｗａ ｄ ｆｏ ｔ ｅ ｇ ａｎ ｂ ｕ ｄ ｒ ．ｈ ｐ ｒ ａ ｈ ｓｆｒ ｄ ｃ ｅ ｓ ｇ ｔ ｅ ｃ ｒｏ ｉ ｎ ｓ ｅ ｄ ｏ ｅ ａ ｏ ｅ ｐ ａｅ ｓ ８ ｔ ｘｅ ｄ ｒ ｒｍ ｈ ｒ ｉ ｏ ｎ ａ ｙ ｔ ｅ ａ ｐ ｏ ｃ ｅ ｏ ｅ ｒ ａ ｉ ｏ ｒｓｏ ｐ ｅ ｆｔ ｎ ｄ ｌｔ ０ ａ ｏ ｅ ｔ ｎ ｎ ｈ ｈ
性氧和溶液 中的 Ｈ ｓ Ｏ 沿铅的 晶界面腐蚀 ； 另外 ，
在 电解液 中控制 ３— ／ ５ｇＬ的（ ｎ ］ 形成的 Ｍ Ｏ Ｍ ， ｎ 保 护 着 阳极 膜 ， 缓 阳极 板 腐蚀 速度 。 减 化学 反应 式 为 ：
Ｐ ｂ＋０２＝ Ｐ Ｏ２ ｂ
２ＭｎＳ Ｏ４＋２Ｈ２ ＋０２＝２Ｍｎ ０ Ｏ２＋２Ｈ２ Ｏ４ Ｓ
滑 、 缺 陷， 入 使 用 前 采 样 分 析 结 果 为 Ａ 无 投 ｇ ０ ８ ％ 、ｕ００ ％ 、 余 为 Ｐ 。该 板 使 用 ６ ．８ Ｃ ．５ 其 ｂ ０ｄ后 ， 抬 出发 现板 面局 部腐蚀 成 ｌ～２ｍｍ 的坑 ， 无 由边 但 缘腐 蚀 的迹 象 。对另 外两批 各 １００块 两元 板 在 同 ０
２ ３ 控 制 电解 温度 不超 过 ４ ． ５℃
－
用加强 ， 铅合金腐蚀速度加快 ；ａ Ｃ 含量在 ００ ％ ～ ．１ ０ １％之间时， ．２ 可阻止铅 的再结晶 ， 提高合金的蠕变 通道 ， 更易被腐蚀 。所 以， 一方面控制电解槽温度不 强 度 和疲 劳 强 度 ， Ｃ 但 ａ＞０ １％ 时 ， 形 成 金 属 间 超过 ４ ．５ 会 ２℃ ， 一方 面 给 阳极 板 带 绝 缘 夹 或块 ， 期 另 定 化合物 Ｐ ，ａ减弱合金的抗蠕变能力 ， ｂｃ ， 且在形成合 平 整 阴 阳板 面 ， 免 阴阳极 板局 部接 触短 路 ， 避 引起局 金 过程 中钙 易氧化 ， 化物 变成 渣夹 在熔 融合 金 中 ， 氧 部 槽 温超 过 ５ Ｏ℃ 。 浇铸 时滞 留在 坯板 内 ， 钙合 金 又形成 大 颗粒 结 晶 ， 铅 ２４ 控制 电解 液 中 ［ ． Ｃｒ］ 度小 于 １０ｍｇ Ｌ 浓 ０ ／ 导致腐蚀速度加快 ， 甚至穿孔 。 电解液 中 Ｐ Ｓ 的溶 解 度 为 ４ ２ ｂＯ ． ５×１ ｇ Ｌ ０～ ／ ， （ ） 浇铸 铅合 金坯 时温 度 高 、 铸速 度 快 ， ２在 浇 在 而 Ｐ Ｃ２的溶解 度 为 ９ ９×１ ｇ Ｌ 所 以 ， Ｃ 一 的 ｂ１ ． ０～ ／ ， ［ ｌ］ 坯中形成缩孔 、 夹渣和变质元素（ ｇｃ 、ｒ、ｕ等 ） Ａ 、ａｓ ｃ 存在会加快 阳极板腐蚀速度 。为防止 ［ ｌ ］ 阳极 Ｃ一 对 的偏 析 。 腐蚀 ， 要求电解液中［ ｌ ］ ｃ 一 小于 １０ｍ ／ 。 ０ ｇ Ｌ （） 、 ３ 阴 阳极板 接触 ， 引起 阳极 板 局 部 温度 升 高 化学 反 应式 为 ： （ 大于 ５ Ｏ℃） 该处腐蚀速度加快。 ， Ｐ Ｏ ＋２ １ Ｐ Ｃ ，＋ Ｈ， ｂ ＨＣ ＝ ｂ １ ０
锌含铅 量 ， 直接影 响 电锌质 量等级 和用 途 。所 以 ， 研
３％ ～ ０ 的板表 面 凹凸 不 平 、 起 层 等 现象 。在 ０ ４％ 有 投 入 使 用 前 ， 样 分 析 结 果 为 Ａ ． ９ 、 ａ 采 ｇ ０ ２ ％ Ｃ ０ ６ ％ 、ｒ ．６ 、 ｕ０ ０ ％ ， 余 为 Ｐ 。投 人使 ．４ Ｓ ０ ％ Ｃ ．３ 其 ０ ｂ
阳极板 在 投 入 使 用 前 应 在 ［ ］ ０—８ ／ 、 Ｈ ７ ０ｇＬ ［ ｎ ４ ５ ／ 、 Ｚ ¨）０— ０ｇ Ｌ 电流密度为 ２ ３ ／ 槽温 ７— １ ｍ 、 Ａ 为２ ２ ０～ ５℃ 的条 件 下镀膜 ２ ， 在 阳极 板 表 面形 ４ｈ 待
成一层致密 的棕褐 色 的 Ｐ Ｏ 薄膜 ， ｂ 阻止析 出的活
析 结果 为 Ａ ．４ 、ａ０ ０ ２ 、ｒ ．０ ％ 、 ｇ０ ２ ％ Ｃ ．６ ％ Ｓ ００４ 其 ０ 余 为 Ｐ 。投 入使 用 １０ｄ 抬 出清 理 干净 板 面 后 发 ｂ ２ ， 现 ， 面 局部 腐 蚀 成 ２～ ｍ 的坑 ， ５块 从 板 边 板 ３ｍ 有 缘 腐蚀 成 ， ０一， ｏ ｍ 的 孔洞 ， 重 结 果 每块 重 ／ ， ６ ￣ ｏｍ １ 称 量减 轻 ２ｋ ， ｇ 即板 面腐 蚀速 度为 ６～ ６ｍｍ ａ ３ ／ 。
ｉ ｐｅ ａｉ ｇ ｌ ｅ ｔ ｅ ｗｅ ｅ ｄｓ ｕ ｓ ｄ． ｔ ｏ ｒ ｔｎ ｉ ｉ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｓ ｆ ｍ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｔｚｎ ｍｅｔｒ； ｎ ｄ ｌｔ ｃ ｒｏ ｉｎ； ｏ ｎ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ｗｅ ｉ ｃ ｓ ｌｅ ａ ｏ ｅ ｐ ａｅ； ｏ ｓｏ ｃ ｕ ｔｒ ａ ｕ ｅ
１ １３ 两元 合金 阳极板 腐蚀现 象 ． ．
０８ ～１２ 、ｕ ．０ ％ 、 余 为 Ｐ ； 业 标 准 ．％ ．％ Ｃ ≤０ ０ １ 其 ｂ企
规定 ： 四元合 金铅 阳极 板含 Ａ ０ ２ ～ ．５ 、 Ｃ ｇ ．％ ０２ ％ （ ａ
＋Ｓ）０ １ ～０ １５ 、ｕ≤０ ０ １ 、 余 为 Ｐ 。 ｒ ．％ ．２ ％ Ｃ ．０ ％ 其 ｂ 两标准 均要求 板 面平整 、 滑 、 起层 、 光 无 夹渣 、 机械 划
（ 陕西有色金属控股集团有限责任公司 ， 陕西 西安 ７０ ７ ） １０ ５ 摘 要： 在分析铅基合金 阳极板腐蚀的特点是沿晶界面向 内扩展腐蚀的基础上 ， 讨减慢 阳极 板腐蚀速度 的对策 ， 探
达到延长其使用 寿命 的 目的。
关 键 词 ： 法 炼 锌 ； 极板 ； 蚀 ； 策 湿 阳 腐 对
０ 前 言
在 湿 法 炼锌 过 程 中， 目前 当作 阳极 板 的 材料 主
１ ５ ｍ ｍ／ａ。 ．
１ １２ 四元 合金 阳极板 腐蚀 现 象 ．．
某 厂对 １ ０ ０块 四元 阳极 板 试 验 ， 外 表 看 有 ２ 从
要 有铅 银两 元合 金板 、 铅钙 锶银 四元合 金板 、 铅钙 银 三元合 金 板 ， Ｚ Ｓ 一Ｈ Ｓ 一Ｈ ０系 中 ， 们 的 在 ｎＯ Ｏ 它 使用 寿命 长 的可 达 ２ ３ ４～ ０个 月 ， 的仅 为 ３～ 短 ４个 月 ， 用 寿命 的长短不 仅影 响 电锌 成本 ， 且影 响 电 使 而
对 ８０块 两 元 合 金 阳极 板 试 验 ， 表 平 整 、 ０ 外 光
伤等现象， 使用 寿命达到 ｌ ２ 个月时板表面无局 ８— ４ 部腐 蚀 穿 孔 现 象 ， 面 整 体 变 薄 ， 蚀 速 度 为 １～ 板 腐
收 稿 日期 ：０ ８— ６— ８ ２０ ０ ０ 作者简介 ： 牛平文 （ ９ ２一） 男， 级工 程师 ， １５ ， 高 从事 冶炼 工作 ３ Ｏ余 年 ， 表学术论文多篇。 发
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第３ ２卷 第 ４期 ２０ ０ ８年 ８月
中
国
钼
业
Ｖ０． ２ Ｎｏ ４ 】３ ． Ａｕ ｕ ｔ ２ ０８ ｇ ｓ ０
ＣＨＩ ＮＡ Ｍ０ＬＹＢＤＥ ＮＵＭ ＮＤＵ ＴＲＹ Ｉ Ｓ
锌电积过程阳极板腐蚀快的原因及对策
牛 平文
１ 阳极板腐蚀现 象及原 因分析
１ １ 阳极板 腐蚀 现象 ． １ １ １ 标 准 阳极 板 的 变质 元素含 量及 腐蚀 特征 ． ． 按 Ｇ １７ —８ Ｂ ４ １ ８规 定 ， 两元 合 金铅 阳极 板 含 Ａ ｇ
Ｓ ０ ％ ， ｒ ． ３ 其余为 Ｐ 。对 ７ ０ ｈ ２块另一批 四元 阳极板 试 验 ， 外表 看个 别部 位有 夹渣 或缩孔 ， 从 压延 后 留下 的小 凹坑或局 部起 层 等现象 。在 投人使 用前 采样 分
阳极合金板在 ５ ０℃时铅晶粒开始 由小变大 ， 温 度越高 ， 晶粒越大。大晶粒的铅沿晶界 面形成腐蚀
２ 减 慢 阳极 板 腐 蚀 的对 策
２ １ 从铸 造 过程入 手 ， 格 控制 铅基 合金 中变 质 元 ． 严
３ 结 束 语
对 四元 、 元合 金 阳极板 经 近 １ 的工厂 生产 两 ０年 和 使用 情况 研究 认 为 ： 只要 阳极 板 中变 质元 素含 量 符合 标 准且 分 布均 匀 ， 工质 量合 格 ， 电解 条件 下 加 在
等条件 下使 用 ， 比试 验 发 现 ， Ａ ．％ 的板 面 对 含 ｇ１２
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第３ ２卷 第 ４期
牛平 文 ： 电积过程 阳极板腐蚀快 的原 因及对 策 锌
・３ ３・
比含 Ａ ． ％ 的板 面使用 寿命 长 １ ｇ０ ５ ２个 月 ； ｃ 含 ｕ ００ ％的板 面 比含 Ｃ ．５ 板 面 使 用 寿命 长 ６个 ．２ ｕ００ ％ 月 ； 延板 面 比浇铸板 面 使用 寿命 长 ８—１ 压 ２个月 。
１２ 阳极板 腐 蚀原 因分析 ．
孔。
２ ２ 阳极板 在 使用 之前 镀膜 ， 成 致 密 的 Ｐ Ｏ ． 形 ｂ 保 护 膜
经对 四元合金 阳极板 、 两元合金 阳极板腐蚀现 象 及板 材 的化验 分析 、 相分析 ， 据铅 及其 合金 腐 金 依 蚀的特点 ， 笔者认为导致阳极板腐蚀 的主要原因为 ： （） １ 铅合金 中的变质元素 Ａ 、ｕ Ａ 、 ｕ ｃ 、 ｇｃ 或 ｇ ｃ 、ａ ｓ 含量未达到标准要求 ， ｒ 且各部位分布不均匀。 变 质元 素 含 量 的 高低 对 提 高铅 再 结 晶 温度 、 细 化铅 的晶粒有 很 大影 响 ， 易在 铅 晶粒 之 间 形 成 晶 间 夹层 ， 晶间夹层将成为腐蚀通道 ， 加快 阳极板的腐蚀 速度 。如 Ｃ ｕ＜０ ０ ７ 时沿 铅 的 晶界 析 出 ， ．０ ％ 阻止 铅 的再结晶， 使晶粒细化 ， 可提高合金的强度和耐腐蚀 性 。但 Ｃ ００ ％时 ， ｕ＞ ．２ 随着 Ｃ ｕ含量 升 高 ， 电池 作 微