一、引言

      濕法煉鋅采用含銀1%左右的鉛銀合金板作為陽極，工業(yè)純鋁板做陰極，在硫酸鋅電解液中進(jìn)行電沉積的方法提取鋅，在電解過程中，鋅離子在陰極處得到電子被還原成鋅沉淀下來，在板面聚集到一定厚度后，取出剝離即得到鋅片。

      鋁陰極板是電解鋅生產(chǎn)設(shè)施中的重要部件，鋁陰極板耐腐蝕性能和使用壽命不僅關(guān)系電解鋅的生產(chǎn)成本，同時(shí)也影響電解效率以及電解鋅質(zhì)量。

二、鋁陰極板的腐蝕機(jī)理

      鋁陰極板主要由極板、導(dǎo)電梁、導(dǎo)電頭、提環(huán)、絕緣條組成，如圖所示，極板表面要求平整光滑，否則易引起電解鋅沉積粗糙、不均勻；導(dǎo)電梁由純鋁澆鑄而成，導(dǎo)電頭采用鋁、銅板材制備；為防止陰陽極短路及沉積鋅包住陰極周邊，造成剝鋅困難，極板兩側(cè)邊緣裝有聚丙烯絕緣條。

      鋁是一活潑金屬，鋁之所以耐腐蝕在于其表面有一層致密氧化層，不同的加工和處理方法直接影響表面氧化層結(jié)構(gòu)以及厚度，從而影響鋁陰極板的耐腐蝕性能。在電解過程中，鋁陰極板一直浸泡在酸性電解液中，鋁板會受到一定程度腐蝕而逐漸變薄。 一般而言，鋁陰極板表面腐蝕不是均勻腐蝕，其腐蝕表面不平整，從而影響電解效率以及電解鋅質(zhì)量，另外，鋁陰極板腐蝕消耗也會使鋁陰極板更換頻率加快，從而增加企業(yè)生產(chǎn)成本。近年來，由于鋅冶煉廠原料來源多元化，各種雜礦比例增大，硫酸鋅電解液組成波動加大，造成硫酸鋅電解液體中氯離子、氟離子超標(biāo)，致使鋁陰極板腐蝕程度加劇，因此，提高鋁陰極板耐腐蝕性能、增加其使用壽命是鋅冶煉廠關(guān)注的難題之一。 提高鋁陰極板壽命目前有二條途徑， 一是改善硫酸鋅電解液性能，二是提高鋁陰極板的耐腐蝕性能。多數(shù)研究認(rèn)為，鋁陰極板被腐蝕主要是由于硫酸鋅電解液體中存在氯離子、氟離子，氯離子、氟離子能破壞鋁陰極板表面致密的氧化層，從而造成內(nèi)層金屬鋁被腐蝕。

  鋁陰極板示意圖

      在生產(chǎn)過程中，陰極板與陽極板的板面絕大部分浸沒在電解槽中的硫酸鋅溶液里腐蝕較差，基本完好。但陰極板與陽極板的板面與橋梁相接的頸部以上的部分，裸露在電解槽中硫酸鋅溶液以外，長期工作在生產(chǎn)車間酸度較嚴(yán)重的環(huán)境中腐蝕嚴(yán)重，縮短了陰極板和陽極板的使用壽命，增加了生產(chǎn)成本。

      由于腐蝕的發(fā)生，每生產(chǎn)一噸鋅就要消耗0.2~0.3塊極板，按我國2010年濕法煉鋅400萬噸計(jì)算，年消耗極板80~120萬塊極板。研究開發(fā)制鋅電解極板防腐技術(shù)意義非常重大。

三、索雷碳納米聚合物技術(shù)針對電解鋅用陰極鋁板防腐保護(hù)

      由于酸氣的腐蝕，鋁陰極板的壽命只維持不到一年的時(shí)間，傳統(tǒng)的方法只能定期更換鋁板，給企業(yè)增加了巨大的成本。很多科研人員試圖通過涂層的方式解決腐蝕問題，比如嘗試用環(huán)氧樹脂和聚氨酯材料涂層，但效果都不明顯，主要是由于腐蝕環(huán)境和現(xiàn)場操作過于惡劣。

      索雷技術(shù)針對鋁陰極板的腐蝕機(jī)理及工況條件，經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)分析并結(jié)合國際最前沿的防腐技術(shù)開發(fā)出了專門用于電解鋅行業(yè)鋁陰極板腐蝕保護(hù)的專用材料。該材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、極好的耐腐蝕性能，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的腐蝕，如98%濃硫酸、濃36%鹽酸、HF酸等；

2、材料中添加特種纖維進(jìn)行增韌，保證使用過程中耐間接沖擊和刮擦；

3、良好的操作性能，較長的操作時(shí)間；可噴涂、輥涂、刷涂等；

4、不含溶劑，降低了對操作工人和周圍環(huán)境的危害；

5、優(yōu)異的力學(xué)性能和熱性能。