一、引言

      濕法煉鋅采用含銀1%左右的鉛銀合金板作為陽(yáng)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(guò)程中，鋅離子在陰極處得到電子被還原成鋅沉淀下來(lái)，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(yáng)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(guò)程中，鋁陰極板一直浸泡在酸性電解液中，鋁板會(huì)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(huì)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(lái)，由于鋅冶煉廠原料來(lái)源多元化，各種雜礦比例增大，硫酸鋅電解液組成波動(dòng)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(guò)程中，陰極板與陽(yáng)極板的板面絕大部分浸沒(méi)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(yáng)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(zhǎng)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(yáng)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(guó)2010年濕法煉鋅400萬(wàn)噸計(jì)算，年消耗極板80~120萬(wàn)塊極板。研究開(kāi)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(duì)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(guò)涂層的方式解決腐蝕問(wèn)題，比如嘗試用環(huán)氧樹(shù)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(chǎng)操作過(guò)于惡劣。

      索雷技術(shù)針對(duì)鋁陰極板的腐蝕機(jī)理及工況條件，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的技術(shù)分析并結(jié)合國(guó)際最前沿的防腐技術(shù)開(kāi)發(fā)出了專門(mén)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(guò)程中耐間接沖擊和刮擦；

3、良好的操作性能，較長(zhǎng)的操作時(shí)間；可噴涂、輥涂、刷涂等；

4、不含溶劑，降低了對(duì)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。