湿法冶金用电解锌阳极大板行业标准编制说明-中国有色金属标准
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《湿法冶金用电解锌阳极大板》行业标准编制说明
一、工作简况
1.1项目来源及计划任务
铅合金电极材料因具有良好的电化学性能和易加工与可回收再利用等优点,已成为当前乃至今后相当长时间内在湿法冶金、电化学工业中首选的电极材料,有着不可替代的地位。而规范铅合金电极材料制备技术与性能的提高都将会对该领域的技术进步,节约资源,降低能耗和提高效益等方面产生显著效果。
为此,改进铅合金电极材料的制备加工技术,制定符合产业发展的技术标准,以此来提高电极材料的使用寿命、机械强度和降低电极成本具有非常重大的意义。
《湿法冶金用电解锌阳极大板》行业标准是根据全国有色金属标准化委员会颁发的《关于编制2013年有色金属国家、行业标准项目计划的通知》(编号为有色标委[2012]40号)文件精神,由云南大泽电极科技有限公司负责编制,河南豫光锌业有限公司参加起草,计划编号为2012-0729T-YS,计划完成时间为2012年。
1.2 本标准涉及的产品简况
本标准涉及的产品阳极大板是湿法电解锌生产线上的重要的装配器件,广泛适用于电积铜、锌、钴、隔、镍和锰生产的铅基多元合金阳极板。
国内主要的生产厂家有云南大泽电极科技有限公司、贵州凯里银福有色合金制造有限公司、沈阳新利兴有色合金有限公司、昆明理工恒达科技有限公司等,国外主要是RSR Corporation公司。
目前国内使用及正在进行生产改造的企业有西部矿业、紫金巴彦淖尔、株冶、江铜、中金岭南、驰宏锌锗、来宾冶炼厂(3.6㎡)、山东黄金等公司,年产10万吨锌项目年消耗阳极大板约9800-10500片。
铅合金阳极大板,随着湿法冶金工业的快速发展,需求量也将随着增大,因此建立《湿法冶金用电解锌阳极大板》行业标准,对于规范湿法冶金行业用电解锌阳极板的秩序,改进生产工艺、提高产品质量、促进我国湿法冶金工业有序快速地发展将产生极其重要的影响。
1.3 承担单位概况
云南大泽电极科技有限公司是一家目前国内集科技研发、产品生产和贸易流通为一体的专业生产湿法冶金用电解锌、电解铜、电解镍、电解锰、电解钴等湿法冶金用阴、阳极极板的民营科技型企业。截止2012年底,云南大泽电极科技公司在昆明新城马金铺高新技术开发区产业基地已建成了占地61亩、1.9万平方米的连铸连轧用生产车间和2600平方米的技术研发与材料检测企业技术中心。
铅基多元合金阳极板是云南大泽电极科技有限公司的主要的研究领域。公司自2000年开始从事湿法冶金用阴、阳极产品与相关辅助材料的研究与开发,先后研制了长寿命多元合金阳极、铅基多元合金阳极、3.2m2大型阳极板、节能型阴极导电头、摩擦焊接阴极板电夹头及新型电极等产品。
1.4编制原则
本标准是以云南大泽电极科技有限公司在2009年制定的相关企业标准(获得昆明质量技术监督局审定)为基础起草的,并根据西部矿业、株洲冶炼集团股份有限公司等用户要求,包括化学成分、试验方法、检验规则、包装、标识、运输、贮存要求等。
二、主要技术内容说明
随着湿法电解冶金和电化学工业的技术进步,生产工艺不规范所产生的一系列问题也随之显现,一方面对环境保护和节能减排的要求日趋严峻,同时也必须保证生产效益和降低生产成本的需求,这对电极材料的应用性能和加工成本控制提出了更高的要求。
目前电解(积)锌冶金领域普遍采用含银0.75%~1%的Pb-Ag二元合金,但由于当前该电极材料的传统加工技术没有科学统一的技术标准,对于实现提高效益、降低能耗的要求仍然存在如下问题:
①在电极材料成本和性能方面
电极成本高,银的可回收率低:2012年我国锌产量为485万吨,平均每块阳极板重50kg,以每吨锌消耗0.25块阳极板计算,吨锌耗银125g,据生产实践,有70%得到回收,30%损失掉,即485万吨锌耗银181.8吨;②析氧电位高,电能损耗大:其析氧过电位达到0.86~1V,由此造成无功损耗占锌电积总能耗的
30%;③电流分布不均,易局部过热且加快腐蚀,机械强度低,发生极板间短路
等缺陷。
②在制备加工技术方面
在铅基多元合金板带材料传统工艺中,铸造与压轧分开进行加工,长期存在能耗与材耗高,产品成本偏高,使用寿命较短,检测标准不统一、质量检测无标
准等固有缺陷。
因此,依靠科技进步,研发新的先进工艺,缩短工艺流程,规范科学的生产技术标准和产品检测标准,大幅度提高铅合金阳极板在湿法冶金产业中的使用寿
命,降低极板材料制造过程的能耗和材耗,是当前国内外冶金极板产品的竟相开
展的技术研发方向。
为此,根据目前现阶段国内湿法冶金用阳极板的生产水平现状、市场需求及用户使用的需要,对该项标准的使用范围、要求、试验方法、检验规则、包装方
式、标志、贮存、运输内容等方面内容进行了规范。
2.1产品定义
湿法冶金用电解锌阳极大板:以铅为基本原料,添加银、钙、锶、稀土及变质剂等元素,按照特定配方和工艺生产的适用于湿法电解锌的尺寸规格在
1400mm×940mm×8mm以上的铅合金阳极大板。
2.2 铅合金阳极大板的化学成分
制定的标准水平充分反映了用户和市场的需求,对产品的化学成分做了相应规定,结果如表1所示。
表1 铅合金阳极大板的化学成分
主成分,% 杂质含量,%,不大于
Pb Ag Ca Sr Cu Sb As Bi Fe Zn Sn 余量0.10~1.00 0.04~0.80 0~0.005 0.001 0.004 0.002 0.006 0.002 0.001 0.002
2.3 产品的形状、尺寸及允许偏差
电解锌用阳极板的形状、尺寸及允许公差均根据多年来用户的要求及生产厂家的加工实际情况确定。为了保持标准的适用性,本标准规定产品的尺寸及允许
偏差应符合表2和3或者供需双方签定的技术图样。