本发明涉及到有色金属锌冶金技术及材料防腐技术领域，尤其涉及到一种带涂层的防腐锌阴极铝板的制备方法。
背景技术：
湿法电解锌用的阴极板是以纯铝压延板，阳极板是以铅-银合金、铅-银多元合金制造。在生产过程中，阴极板与阳极板的板面绝大部分浸没在电解槽中的硫酸锌溶液里，在直流电的作用下，阴极、阳极各发生放电沉积，将硫酸锌中的锌沉积出来附着于阴极板的板面上，其电解沉积的总电化学反应式为：
ZnSO4+H2O+еZn+H2SO4+1/2O2
在生产过程中，锌阴极铝板裸露在电解槽中硫酸锌溶液以外及铝板两侧端的部分，由于长期遭硫酸与F、Cl的作用，腐蚀特别严重。虽然浸没在电解槽硫酸锌溶液里的阴极板面基本完好，但因板面颈部和板面两侧端腐蚀严重，不能继续使用，造成阴极板使用寿命短，增加了生产成本。随着锌精矿资源的减少，电解锌原料日益复杂，造成硫酸锌溶液中氟/氯离子超标，而对阴极板腐蚀影响最大因素是氟离子，因此致使阴极板腐蚀程度加剧。
专利CN2887892Y提出了在湿法电解锌用的阴极板与阳极板的板颈表面涂一层防腐层的方法来延长电解锌阴阳机板的耐腐蚀性能，但只涂覆了一层环氧树脂或耐温防腐材料，延长寿命偏短，平均能60天。
专利CN201495302U公开了一种电解锌阴极板的制备方法，提出采用在极板上端裸露在电解液上的部位安装仿佛条，其所述的防腐条是用合成材料制成的，将其安装在极板上部不会因受恶劣气体的腐蚀而损坏，因而可延长阴极板的使用寿命。
专利CN101781780B提出了一种提高锌电解用阴极铝板耐腐蚀性能的方法，其采用特殊的轧制油，利用常规的两辊不可逆、间歇式机对铝材进行轧制，轧制后立即采用处理硅酸钠进行后续处理，得到表面平整的铝阿胶板，且生成厚度较大、较为致密的氧化表面层，从而提高其耐腐蚀性能。使其使用寿命提高三倍以上。
专利CN102953093A提出了一种锌电积用阴极板防腐层及其制备方法，其采用喷涂或刮涂的方式在阴极楹极易腐蚀的液位线至导电梁之间的部位涂覆防腐涂料，该防腐涂料由底层、中间层和表层组成。通过该防腐涂层的使用，可明显将阴极板的使用寿命延长1/3～1/2，减少了铝板的更换频率，从而节约了电积锌的生产成本，提高生产效益。
美国专利US005498322A提出了用铝合金作锌电解用阴极板，通过添加镁、硅、铁、铜、锌等元素，从而冷轧的方法对板进行轧制，从而制得铝合金板，所得的铝板提高了抗腐蚀性能，从而延长了阴极的使用寿命。铝是比较活泼的金属，极易被腐蚀，尤其是电解锌用阴极板裸露在液位线外面及铝板两侧端的部分，先前提到的防腐方法，都不够明确，操作工艺相对复杂，而且关于如何提高锌阴极铝板对锌电解液的耐F性能，降低除F或锌原料成本更未曾提到。
综上所述，如何提高锌阴极铝板的耐腐蚀性能、增加铝板的使用寿命，同时提高锌阴极铝板对锌电解液的耐F性能，降低除F或锌原料成本，是有待进一步探索的难题。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术之不足，提供一种带涂层的防腐锌阴极铝板的制备方法。
本发明的技术方案是：
一种带涂层的防腐锌阴极铝板的制备方法，包括以下步骤：
A、锌阴极铝板表面处理工序：将普通锌阴极铝板进行表面酸洗、抛光、水洗、乙醇洗涤工序处理，得到脱油、除杂和表面干净的锌阴极铝板；
B、涂料混合工序：将组分硅橡胶、邻苯聚酯树脂、苯酚聚酯树脂和环氧树脂在搅拌条件下充分混合，得到混合均匀的液态涂料；
C、喷涂工序：将步骤B所得到的液态涂料喷涂在步骤A处理过的锌阴极板的易腐蚀区，得到带涂层锌阴极铝板；
D、固化工序：将步骤C所得涂层锌阴极铝板开展凝胶、硬化和熟化处理，得到带涂层的防腐锌阴极铝板；
作为本发明的进一步改进，所述的锌阴极铝板表面处理工序中乙醇洗涤可洗去锌阴极铝板表面的顽固油污，同时可保证表面的洁净。
作为本发明的进一步改进，所述的涂料混合工序中组分硅橡胶、邻苯聚酯树脂、苯酚聚酯树脂和环氧树脂的质量百分比为3～8%：10～18%：30～45%：30～55%。
作为本发明的进一步改进，所述的固化工序包括凝胶、硬化和熟化三个过程，凝胶时间为20～50min；硬化时间为90～240min；熟化时间为4～8h。
作为本发明的进一步改进，所述的固化工序中凝胶和熟化处理在室温下进行，硬化处理温度为75～90℃。
本发明的有益效果在于：
对锌阴极铝板易腐蚀的部位喷涂高分子防腐层，如图1所示，对原来暴露在溶液或空气中易腐蚀的锌阴极铝板进行隔离，从而达到延长锌阴极铝板的使用寿命；本锌阴极铝板表面处理工序中乙醇洗涤工序是借用乙醇可与一些油污互溶，从而达到清洗油污的作用，同时乙醇易挥发，达到了锌阴极铝板表面的干燥与洁净度，保证了涂层与锌阴极铝板的粘结力度。
采用的三种高分子涂层的均匀混合，在硬度强度上面能够抵抗住剥锌过程中的敲击；在电解过程中，酸性水汽通过裂纹渗入铝基体表面，在铝的表面生成白色酸性晶体物质硫酸锌结晶。随着硫酸锌结晶的增多，造成高分子涂层隆起，使高分子涂层与铝基体脱离，从而失去了对锌阴极板的腐蚀保护作用，在涂层中加入憎水性物质硅橡胶，避免了硫酸锌结晶在铝表面产生，从而进一步提升了涂层的防腐性能跟绝缘性能，正是这个带防腐层的锌阴极铝板可以在锌电解液中遏制了稀硫酸或F-等的腐蚀；通过多次锌电沉积实验，该高分子涂层在锌电沉积过程中化学性质稳定，不会受到硫酸或F-等腐蚀破坏，同时也不会对电沉积过程造成影响。
本发明带涂层的防腐锌阴极铝板的制备工艺流程简单，对设备无特殊要求，操作简单，易实现工业化大生产，可有效提高锌阴极铝板的耐腐蚀性能，增加抗F性能（常规锌电解液中要求F含量在80mg/L以下，通过锌阴极铝板的改善，锌电解液中F含量可提高到200mg/L以上），从而改善锌原料的结构；使锌阴极铝板的使用寿命延长超过90天，减少企业阴极板的更换频率，降低锌冶炼成本；本带涂层的防腐锌阴极铝板的制备方法投资小，能耗低，无污染，无三废产生，环境友好；是一种经济、高效的带涂层的防腐锌阴极铝板的制备方法，应用前景广泛。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，本发明包含其技术思想范围内的其它实施方式和及其变形。
本发明中，有时根据阴极板的表面清洁度还增加了水洗或乙醇洗涤等步骤，或减少了水洗或乙醇洗涤等步骤，但只要基本工艺流程不变，则本发明也能够应用。
本发明实施例提供了一种带涂层的防腐锌阴极铝板的制备方法，请参阅图1。
下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
步骤A、锌阴极铝板表面处理工序：将普通锌阴极铝板进行表面酸洗、抛光、水洗、乙醇洗涤工序处理，得到脱油、除杂和表面干净的锌阴极铝板；
步骤B、涂料混合工序：将组分为硅橡胶、邻苯聚酯树脂、苯酚聚酯树脂和环氧树脂，质量百分比分别为3%、10%、32%、55%的涂料在搅拌条件下充分混合，得到混合均匀的液态涂料；
步骤C、喷涂工序：将步骤B所得到的液态涂料喷涂在步骤A处理过的锌阴极板的易腐蚀区，得到带涂层锌阴极铝板；
步骤D、固化工序：将步骤C所得涂层锌阴极铝板在室温条件下进行20min的凝胶处理，再经温度75℃、时间为240min的硬化处理，最后在室温条件下进行4h的熟化处理，得到带涂层的防腐锌阴极铝板。
把制备得到的带涂层的防腐锌阴极铝板和普通阴极板做为阴极板，分别放在同一电解槽中且F含量不同的锌电解液中进行对比锌电积，得到析出锌，结果表明：带涂层的防腐锌阴极铝板的耐F能力达240mg/L，而普通阴极板耐F能力仅为100 mg/L；在F含量正常的锌电解液中经耐腐蚀性能检测，使用寿命延长了95天。
实施例2
步骤A、锌阴极铝板表面处理工序：将普通锌阴极铝板进行表面酸洗、抛光、水洗、乙醇洗涤工序处理，得到脱油、除杂和表面干净的锌阴极铝板；
步骤B、涂料混合工序：将组分为硅橡胶、邻苯聚酯树脂、苯酚聚酯树脂和环氧树脂，质量百分比分别为8%、15%、30%、47%的涂料在搅拌条件下充分混合，得到混合均匀的液态涂料；
步骤C、喷涂工序：将步骤B所得到的液态涂料喷涂在步骤A处理过的锌阴极板的易腐蚀区，得到带涂层锌阴极铝板；
步骤D、固化工序：将步骤C所得涂层锌阴极铝板在室温条件下进行50min的凝胶处理，再经温度90℃、时间为90min的硬化处理，最后在室温条件下进行8h的熟化处理，得到带涂层的防腐锌阴极铝板。
把制备得到的带涂层的防腐锌阴极铝板和普通阴极板做为阴极板，分别放在同一电解槽中且F含量不同的锌电解液中进行对比锌电积，得到析出锌，结果表明：带涂层的防腐锌阴极铝板的耐F能力达280mg/L，而普通阴极板耐F能力仅为90 mg/L；在F含量正常的锌电解液中经耐腐蚀性能检测，使用寿命延长了115天。
实施例3
步骤A、锌阴极铝板表面处理工序：将普通锌阴极铝板进行表面酸洗、抛光、水洗、乙醇洗涤工序处理，得到脱油、除杂和表面干净的锌阴极铝板；
步骤B、涂料混合工序：将组分为硅橡胶、邻苯聚酯树脂、苯酚聚酯树脂和环氧树脂，质量百分比分别为8%、18%、45%、30%的涂料在搅拌条件下充分混合，得到混合均匀的液态涂料；
步骤C、喷涂工序：将步骤B所得到的液态涂料喷涂在步骤A处理过的锌阴极板的易腐蚀区，得到带涂层锌阴极铝板；
步骤D、固化工序：将步骤C所得涂层锌阴极铝板在室温条件下进行45min的凝胶处理，再经温度85℃、时间为180min的硬化处理，最后在室温条件下进行6h的熟化处理，得到带涂层的防腐锌阴极铝板。
把制备得到的带涂层的防腐锌阴极铝板和普通阴极板做为阴极板，分别放在同一电解槽中且F含量不同的锌电解液中进行对比锌电积，得到析出锌，结果表明：带涂层的防腐锌阴极铝板的耐F能力达310mg/L，而普通阴极板耐F能力仅为85 mg/L；在F含量正常的锌电解液中经耐腐蚀性能检测，使用寿命延长了130天。
对比例1
步骤A：阴极板表面处理：首先采用干喷的方式对阴极板表面进行喷砂，然后用浓度为8%的氢氧化钠溶液碱洗，用重量体积浓度为20%的硝酸溶液酸洗；
步骤B、喷涂：在阴极板表面喷敷2道厚度为200μm环氧锌黄底漆，漆与固化剂的重量比为8：1，在温度为60℃的鼓风干燥箱中烤干，再喷涂2道厚度为400μm的有机硅改性树脂涂料，其与固化剂的重量比为10：1，在温度为60℃的鼓风干燥箱中固化，最后喷涂2道厚度为300μm的聚硅氧烷防腐面漆，其与固化剂的重量比为25：2，再置于温度为60℃的鼓风干燥箱中固化，得到防腐涂层的锌电积用阴极板；
把制备得到的防腐涂层的锌电积用阴极板和普通阴极板做为锌电解阴极板，分别放在同一电解槽中且F含量不同的锌电解液中进行对比锌电积，得到析出锌，经耐腐蚀性能检测，当电积时间达到25天时，防腐层因硫酸锌结晶出现隆起，使用寿命延长了45天，耐腐蚀性能较差。
从实施例1-3中发现，本发明制备得到的带涂层的防腐锌阴极铝板具有耐腐蚀性能，阴极板的使用寿命明显延长90天以上；耐高F-的腐蚀能力，可改变锌原料的结构，降低原材料购置成本；阴极板的更换频率减少，可降低锌电解的生产成本，提高生产效益。
与对比例1相比，因本方法中憎水性物质硅橡胶的加入，防止了硫酸锌结晶粘附在涂层上及其周围，避免了涂层的隆起，又因三种高分子的混合，提高了涂层的抗敲击能力和绝缘性能，锌阴极铝板的使用寿命明显延长，同时具有耐高F-的腐蚀能力；本发明是一种经济、高效的带涂层的防腐锌阴极铝板的制备方法，应用前景广泛。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。