专利名称：一种铜-铅层状复合电极及其制备方法
技术领域：
本发明属于湿法冶金用复合电极材料的加工制造技术领域，特别涉及一种铜-铅 层状复合电极及其制备方法。
背景技术：
传统的电解工艺一般采用铅电极为惰性阳极，如铅锑合金，铅钙合金，铅锡合金、 铅钙银锑合金，铅钙锡合金，铅银钙锶等等，但是铅合金的电阻较大，导致槽电压增加，能耗 上升。目前少量厂商采用钛惰性电极，以金属钛为基底，在其表面涂覆铱、钌等贵金属或 其氧化物。但是由于成本较高，限制了其推广应用。因此目前，急需一种电阻小，高电导率，并且成本较低的惰性阳极材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜_铅层状复合电极及其制备方法。一种铜-铅层状复合电极，其特征在于，所述铜_铅层状复合电极由铜芯、铅或铅 合金外层组成，所述铜芯为铜板或铜网板。所述铜板厚度为0. 5_3mm。所述铜网板的网丝直径为0. 5_3mm。所述铅合金为铅锑合金、铅钙合金、铅锡合金、铅钙银锑合金、铅钙锡合金、铅钙铋 合金、铅银钙锶、铅银钙铋中的任一种。所述铅或铅合金外层厚度为l_5mm。一种铜-铅层状复合电极的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下(1)去除铜板或铜网板的表面氧化膜；(2)将铅或铅合金铸锭置于坩锅中，加热使其熔化；(3)将模具预热；(4)将铅液倒入模具中，然后将铜板或铜网板迅速插入铅液中；(5)调整铜板或铜网板位置，使其处于模具中间位置处；(6)冷却，得到芯部为铜、外部为铅层的铜-铅层状复合电极。步骤(2)中，所述加热温度为400-600°C。步骤(3)中，所述预热温度为300-500°C。所述坩锅为氧化铝坩锅。所述模具为钢模具。本发明的有益效果为本发明提供一种用于湿法冶金过程中所用电极及其制备方 法，该电极为铜_铅层状复合电极，铜_铅复合电极导电性好，耐蚀性好，成本低且易于制 备，可以发挥铜、铅各自的性能优势，达到减少电极内阻，提高表面耐蚀性，增加机械强度等 效果，具有低损耗、节能的特点，在湿法冶金过程中，能降低槽电压，有利于降低能耗，节约成本。
图1是铜-铅层状复合电极结构示意图；图中标号1-铜芯；2-铅或铅合金外层。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明实施例1铜-铅层状复合电极由铜芯1、铅或铅合金外层2组成(如图1所示)，铜芯选用 铜板，外层选用铅锡合金。如上所述铜_铅层状复合电极的制备方法，步骤如下(1)选用厚度为Imm的工业级铜板，裁剪成90X60mm的矩形，经过除油、酸洗、打磨
等处理去除表面的氧化层；(2)将铅锡合金铸锭置于氧化铝坩锅中，加热至550°C，使其熔化；(3)将钢模具预热至400°C，以防止在浇铸的过程中，铅液过早凝固；(4)将铅液倒入模具中，然后将铜板迅速插入铅液中，防止其表面在铅液上方高温 空气中被氧化；(5)调整铜板位置，使其处于模具中间位置处；(6)冷却，得到芯部为铜板、外部为铅层的铜-铅层状复合电极，铜_铅层状复合电 极的铅锡合金外层厚度为3mm。将本实施例制备的铜_铅层状复合电极和相应的未加铜板或铜网的传统铅锡合 金电极进行比较，在硫酸浓度为120g/L，Cu2+浓度为50g/L，电流密度为300A/cm2，316L不锈 钢作为阴极，阴阳极之间间距为60mm，阴阳极的背面均使用704胶水密封，电解液温度为室 温条件下，两种电极的对比结果如表1所示，从表中可以看出本实施例制备的铜-铅层状复 合电极与未加铜板或铜网的铅锡合金电极相比槽电压降低、提高了电流效率，从而降低了 吨铜耗电，而且耐腐蚀性也有了明显的提高。表1铜-铅层状复合电极与使用传统铅锡合金的效果对比
权利要求
一种铜 铅层状复合电极，其特征在于，所述铜 铅层状复合电极由铜芯(1)、铅或铅合金外层(2)组成，所述铜芯为铜板或铜网板。
2.根据权利要求1所述的一种铜_铅层状复合电极，其特征在于，所述铜板厚度为 0. 5_3mm0
3.根据权利要求1所述的一种铜-铅层状复合电极，其特征在于，所述铜网板的网丝直 径为 0. 5-3mm。
4.根据权利要求1所述的一种铜-铅层状复合电极，其特征在于，所述铅合金为铅锑合 金、铅钙合金、铅锡合金、铅钙银锑合金、铅钙锡合金、铅钙铋合金、铅银钙锶、铅银钙铋中的 任一种。
5.根据权利要求1所述的一种铜-铅层状复合电极，其特征在于，所述铅或铅合金外层 厚度为l_5mm。
6.一种铜-铅层状复合电极的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下(1)去除铜板或铜网板的表面氧化膜；(2)将铅或铅合金铸锭置于坩锅中，加热使其熔化；(3)将模具预热；(4)将铅液倒入模具中，然后将铜板或铜网板迅速插入铅液中；(5)调整铜板或铜网板位置，使其处于模具中间位置处；(6)冷却，得到芯部为铜、外部为铅层的铜-铅层状复合电极。
7.根据权利要求6所述的一种铜-铅层状复合电极的制备方法，其特征在于，步骤(2) 中，所述加热温度为400-600°C。
8.根据权利要求6所述的一种铜-铅层状复合电极的制备方法，其特征在于，步骤(3) 中，所述预热温度为300-500°C。
9.根据权利要求6所述的一种铜-铅层状复合电极的制备方法，其特征在于，所述坩锅 为氧化铝坩锅。
10.根据权利要求6所述的一种铜-铅层状复合电极的制备方法，其特征在于，所述模 具为钢模具。
全文摘要
本发明公开了属于复合电极材料的加工制造技术领域的一种铜-铅层状复合电极及其制备方法。铜-铅层状复合电极由铜芯、铅或铅合金外层组成。铜芯为铜板或铜网板。制备方法如下去除铜板或铜网板的表面氧化膜；加热铅或铅合金铸锭使其熔化；模具预热后将铅液倒入模具中，然后将铜板或铜网板迅速插入铅液中；调整铜板或铜网板位置于模具中间位置处；冷却即得铜-铅层状复合电极。本发明的铜-铅层状复合电极可用于湿法冶金，铜-铅复合电极导电性好，耐蚀性好，成本低且易于制备，可以发挥铜、铅各自的性能优势，达到减少电极内阻，提高表面耐蚀性，增加机械强度等效果，在湿法冶金过程中，能降低槽电压，有利于降低能耗，节约成本。
文档编号B22D19/08GK101994127SQ20091009171
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月24日 优先权日2009年8月24日
发明者华志强, 吕旭东, 李弢, 王磊, 袁学韬 申请人:北京有色金属研究总院