一种电解锌用阴极板液位防腐工艺的制作方法

1.本发明属于湿法冶金电解锌技术领域，特别是涉及一种电解锌用阴极板液位防腐工艺。


背景技术：

2.电解锌是一种替代传统火法炼锌的湿法冶金新技术，通过湿法电解工艺来提取纯锌，电解锌过程中阴极板作为工序中一个重要部分，其通过电极引入负电荷，金属离子在阴极板上还原沉积，然后通过剥片设备将阴极板上沉积的金属剥离，得到高纯度的金属锌片。
3.因为阴极板需长期浸泡在电解液中，故阴极板耐腐蚀性和使用寿命的提高是本领域技术人员的长期命题。实际使用和实践证明，阴极板与阳极板的板面与横梁相接的颈部以上的部分，是裸露在电解槽中电解溶液以外的，由于长期工作在生产车间酸度较严重的环境中比较容易产生腐蚀，尤其是板面颈部，即板面与横梁之间、裸露在电解槽中电解溶液以外的板面部分腐蚀特别严重，而浸没在电解槽硫酸锌溶液里的板面部分基本完好，但因板面颈部腐蚀严重，不能继续使用，导致阴极板与阳极板的使用寿命缩短，增加了生产成本。故需要对阴极板的液界面处，进行防腐蚀处理。
4.经检索，公告号cn108754396b，公告日期2019.07.09公开了一种电解锌用阴极板表面防腐蚀涂层的制备方法，其是在纯铝阴极板上端至液位线下5cm的区域范围内喷涂一层陶瓷粉或者金属合金粉，以增加阴极板的抗腐蚀性能，从而使电解锌用阴极板的使用寿命延长2
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3个月，减少阴极板的更换频率，降低锌冶炼成本，具有经济、高效、应用前景广泛等优势。其中，由于涂层厚度适中，应力累积小，所以致密性好、结合强度高，在剥锌的过程中不容易脱落，促使阴极板可长久使用。
5.该专利存在以下不足之处：1．该阴极板防腐工艺制得的涂层致密性较差，涂层附着力不够，容易掉落；2．该阴极板防腐工艺防腐效果不够理想，且加工效率较差。
6.因此，现有的阴极板防腐工艺，无法满足实际使用中的需求，所以市面上迫切需要能改进的技术，以解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种电解锌用阴极板液位防腐工艺，内防腐涂层和外防腐涂层两层涂料相结合可大大提高阴极板的防腐效果，且在喷涂防腐涂料过程中，采用紫外固化和微波固化进行处理，使得涂层能更加的致密，解决了现有的阴极板防腐工艺制得的涂层致密性较差，且防腐效果不够理想的问题。
8.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明为一种电解锌用阴极板液位防腐工艺，包括以下步骤：s1：基于实际使用需求，标定阴极板液位线的位置，并划定喷涂区域；s2：采用喷砂打磨设备对阴极板喷涂区域进行打磨清洁，清除氧化物并采用无水
乙醇、丙酮等清洁剂清洁去除阴极板表面附着的杂物油脂等；s3：对阴极板进行预加热处理，加温至55～60℃；s4：通过喷涂设备涂覆内防腐涂层，喷涂厚度为0.15～0.20mm，喷涂完成后，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，然后再将阴极板送至紫外线固化设备内进行固化处理；s5：通过喷涂设备涂覆外防腐涂层，喷涂厚度为0.10～0.15mm，使得外防腐涂层完全覆盖住内防腐涂层，喷涂完成后，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，然后再将阴极板送至微波烘干设备内进行整体的固化处理；s6：烘干固化处理后，阴极板取出，常温放置一周进一步完成涂层固化，形成致密的防腐蚀涂层，之后阴极板即可正式使用。
9.进一步地，所述s2中打磨等级设置为sa2.5级或以上，表面粗糙度40～50μm。
10.进一步地，所述s4中内防腐涂层设置为石墨烯纳米复合无机防腐涂料，使用前，将涂料在熟化机上滚动到桶底无沉淀，再通过100目过滤网进行过滤，最后通过超声设备作进一步的混匀处理，即可备用。
11.进一步地，所述s4中紫外线固化设备的紫外线波长设置为310～410nm，照射时间设置为15～20min，紫外固化方式在低温的条件下短时间内就能完成涂料的固化过程，大大提高加工效率，且相较于烘干固化效果更好。
12.进一步地，所述s5中外防腐涂层设置为纳米复合陶瓷无机防腐涂层，使用前，将涂料在熟化机上滚动到桶底无沉淀，再通过100目过滤网进行过滤，最后通过超声设备作进一步的混匀处理，即可备用，上述操作可确保涂料均匀，涂料处于活化状态，在喷涂时，可迅速附着于阴极板的表面。
13.进一步地，所述s5中微波烘干设备的烘干温度设置为150～180℃，烘干时间设置为1～1.5h，微波是一种内加热，具有加热速度快、温度均匀、无滞后效应等特点，因此能加快固化速度。
14.进一步地，所述s4和s5中超声冲击设备的振动频率均设置为25khz，冲击时间设置为5～8min，经超声冲击处理后，涂层的物化性能更好，大大提高涂层的均匀性、硬度等性能。
15.本发明具有以下有益效果：1、本发明通过喷涂内防腐涂层和外防腐涂层，且内防腐涂层和外防腐涂层均为纳米复合无机涂料，两层涂料相结合可大大提高阴极板的防腐效果，整个防腐涂层耐酸耐碱、耐盐雾、耐腐蚀，具有良好的电绝缘性能，纳米微观颗粒间结合界面处理高效稳定，确保纳米复合无机涂层与阴极板基材结合强度更好，性能更优异稳定。
16.2、本发明通过在喷涂防腐涂料过程中，内防腐涂层采用紫外固化进行处理，外防腐涂层采用微波固化进行处理，使得涂层能更加的致密，附着力强，且固化效率高，紫外固化方式在低温的条件下短时间内就能完成涂料的固化过程，微波是一种内加热，具有加热速度快、温度均匀、无滞后效应等特点，因此能加快固化速度。
17.3、本发明通过在喷涂防腐涂料过程中，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，经超声冲击处理后，涂层的物化性能更好，超声冲击处理可使涂层的晶粒细化、空隙减少，大大提高涂层的均匀性、硬度等性能。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.实施例一请参阅图1所示，本发明为一种电解锌用阴极板液位防腐工艺，包括以下步骤：s1：基于实际使用需求，标定阴极板液位线的位置，并划定喷涂区域；s2：采用喷砂打磨设备对阴极板喷涂区域进行打磨清洁，清除氧化物打磨等级设置为sa2.5级或以上，表面粗糙度40～50μm，并采用无水乙醇、丙酮等清洁剂清洁去除阴极板表面附着的杂物油脂等；s3：对阴极板进行预加热处理，加温至55℃；s4：通过喷涂设备涂覆内防腐涂层，喷涂厚度为0.15mm，喷涂完成后，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，超声冲击设备的振动频率设置为25khz，冲击时间设置为5min，然后再将阴极板送至紫外线固化设备内进行固化处理，紫外线固化设备的紫外线波长设置为310～410nm，照射时间设置为15min；其中，内防腐涂层设置为石墨烯纳米复合无机防腐涂料，使用前，将涂料在熟化机上滚动到桶底无沉淀，再通过100目过滤网进行过滤，最后通过超声设备作进一步的混匀处理，即可备用；s5：通过喷涂设备涂覆外防腐涂层，喷涂厚度为0.10mm，使得外防腐涂层完全覆盖住内防腐涂层，喷涂完成后，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，超声冲击设备的振动频率设置为25khz，冲击时间设置为5min，然后再将阴极板送至微波烘干设备内进行整体的固化处理，微波烘干设备的烘干温度设置为150℃，烘干时间设置为1h；其中，外防腐涂层设置为纳米复合陶瓷无机防腐涂层，使用前，将涂料在熟化机上滚动到桶底无沉淀，再通过100目过滤网进行过滤，最后通过超声设备作进一步的混匀处理，即可备用；s6：烘干固化处理后，阴极板取出，常温放置一周进一步完成涂层固化，形成致密的防腐蚀涂层，之后阴极板即可正式使用。
22.实施例二请参阅图1所示，本发明为一种电解锌用阴极板液位防腐工艺，包括以下步骤：s1：基于实际使用需求，标定阴极板液位线的位置，并划定喷涂区域；s2：采用喷砂打磨设备对阴极板喷涂区域进行打磨清洁，清除氧化物打磨等级设置为sa2.5级或以上，表面粗糙度40～50μm，并采用无水乙醇、丙酮等清洁剂清洁去除阴极板表面附着的杂物油脂等；
s3：对阴极板进行预加热处理，加温至60℃；s4：通过喷涂设备涂覆内防腐涂层，喷涂厚度为0.20mm，喷涂完成后，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，超声冲击设备的振动频率设置为25khz，冲击时间设置为8min，然后再将阴极板送至紫外线固化设备内进行固化处理，紫外线固化设备的紫外线波长设置为310～410nm，照射时间设置为20min；其中，内防腐涂层设置为石墨烯纳米复合无机防腐涂料，使用前，将涂料在熟化机上滚动到桶底无沉淀，再通过100目过滤网进行过滤，最后通过超声设备作进一步的混匀处理，即可备用；s5：通过喷涂设备涂覆外防腐涂层，喷涂厚度为0.15mm，使得外防腐涂层完全覆盖住内防腐涂层，喷涂完成后，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，超声冲击设备的振动频率设置为25khz，冲击时间设置为8min，然后再将阴极板送至微波烘干设备内进行整体的固化处理，微波烘干设备的烘干温度设置为180℃，烘干时间设置为1.5h；其中，外防腐涂层设置为纳米复合陶瓷无机防腐涂层，使用前，将涂料在熟化机上滚动到桶底无沉淀，再通过100目过滤网进行过滤，最后通过超声设备作进一步的混匀处理，即可备用；s6：烘干固化处理后，阴极板取出，常温放置一周进一步完成涂层固化，形成致密的防腐蚀涂层，之后阴极板即可正式使用。
23.实施例三请参阅图1所示，本发明为一种电解锌用阴极板液位防腐工艺，包括以下步骤：s1：基于实际使用需求，标定阴极板液位线的位置，并划定喷涂区域；s2：采用喷砂打磨设备对阴极板喷涂区域进行打磨清洁，清除氧化物打磨等级设置为sa2.5级或以上，表面粗糙度40～50μm，并采用无水乙醇、丙酮等清洁剂清洁去除阴极板表面附着的杂物油脂等；s3：对阴极板进行预加热处理，加温至58℃；s4：通过喷涂设备涂覆内防腐涂层，喷涂厚度为0.18mm，喷涂完成后，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，超声冲击设备的振动频率设置为25khz，冲击时间设置为6min，然后再将阴极板送至紫外线固化设备内进行固化处理，紫外线固化设备的紫外线波长设置为310～410nm，照射时间设置为18min；其中，内防腐涂层设置为石墨烯纳米复合无机防腐涂料，使用前，将涂料在熟化机上滚动到桶底无沉淀，再通过100目过滤网进行过滤，最后通过超声设备作进一步的混匀处理，即可备用；s5：通过喷涂设备涂覆外防腐涂层，喷涂厚度为0.12mm，使得外防腐涂层完全覆盖住内防腐涂层，喷涂完成后，采用超声冲击设备对涂层进行超声冲击处理，超声冲击设备的振动频率设置为25khz，冲击时间设置为6min，然后再将阴极板送至微波烘干设备内进行整体的固化处理，微波烘干设备的烘干温度设置为165℃，烘干时间设置为1.25h；其中，外防腐涂层设置为纳米复合陶瓷无机防腐涂层，使用前，将涂料在熟化机上滚动到桶底无沉淀，再通过100目过滤网进行过滤，最后通过超声设备作进一步的混匀处理，即可备用；s6：烘干固化处理后，阴极板取出，常温放置一周进一步完成涂层固化，形成致密
的防腐蚀涂层，之后阴极板即可正式使用。
24.以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。